ISSN 1880-7151

熊本大学医学部保健学科

紀要第14号 （2018）

目

次

総説
B細胞におけるTRAF3の機能--------------------- 田邊香野 他 ---- 1

子宮内膜症関連卵巣腫瘍の発生機序--------------------- 徳田 葵 他 ---- 11

卵巣癌の起源と発癌--------------------- 吉本賢史 他 ---- 22

原著
全身性アミロイドイメージングプローブ18F-EFSBの臨床応用に向けた基礎研究--------------------- 鈴木涼馬 他 ---- 33
全身性アミロイドーシス検索薬125I-EISBの研究～最適反応時間および安定性の検討～--------------------- 柏 昂希 他 ---- 42

資料
補助化学療法／放射線療法を受ける乳がん患者の倦怠感に対する運動の効果に関する文献レビュー--------------------- 村上美華 他 ---- 48

熊本大学医学部保健学科

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

総

田邊香野

他

説
B 細胞における TRAF3 の機能
田邊香野*，乾誠治**

Function of TRAF3 in B cells
Kano Tanabe*, Seiji Inui**Key words: TRAF3, B cell, NF-B, CD40, class switch recombination
受付日2017 年 11 月 10 日

採択日

2017 年 12 月 11 日

*熊本保健科学大学保健科学部医学検査学科
投稿責任者：乾誠治**熊本大学大学院生命科学研究部生体情報解析学

inui@kumamoto-u.ac.jp

I. はじめに

II. TRAF 分子の種類と構造

TRAF3 は TNF 受容体関連因子 (TRAF) ファミ

腫瘍壊死因子受容体関連因子 (Tumor necrosis

リーに属するシグナル伝達分子の一つで、もっとも

factor receptor (TNFR)-associated factor : TRAF)

謎に包まれた TRAF 分子とも言われている。発見はとは、TNF 受容体ファミリーの細胞内領域に直接結

今から約 20 年前に遡り、CD40 の細胞内領域に結合合し、シグナル伝達に機能する必須の細胞質内分子し、そのシグナル伝達に重要な分子として同定されである 1)。現在では Toll like receptor (TLR) や IL-

た。現在 CD40 の細胞内領域には TRAF3 以外にも

1 受容体、RIG-1-like receptor (RLR) 、T 細胞受容TRAF2, 5, 6 と様々な TRAF 分子が結合することが体など実に様々な受容体の下流でも機能しているこ

明らかとなっている。しかし他の TRAF 分子と異なとが分かっている (表 1)。

り、TRAF3 は CD40 刺激で活性化する NF-κB

このことからも分かるように TRAF 分子は獲得免alternative 経路の抑制分子として機能する。これは疫や自然免疫のみならず、組織のホメオスタシスやTRAF3 を B 細胞特異的にノックアウトすると NF-

ストレス応答、胎児期の分化に至るまで幅広いシグ

κB alternative 経路の活性化が亢進することからナル伝達の制御に関わる重要な分子であることが明も明らかである。

らかとなっている。

TRAF3 は K48 ユビキチン化および K63 ユビキ

TRAF 分子にはスーパーファミリーが存在し、こチン化のいずれも受けることが知られているが、れまでに哺乳類では TRAF1 から TRAF7 が同定さ

CD40 や BAFF 受容体のような TNF 受容体ファミれている。しかし、TRAF7 に関しては、TRAF 分子

リーでの下流では K48 ユビキチン化による分解がに共通して有するドメインを一部欠くため TRAF フ

シグナル伝達に重要となる。

ァミリーとして考えるのか議論の余地がある 2)。

B 細胞では生存や抗体産生に影響を与えることがTRAF 分子は非常によく保存された共通のドメイ報告されており、B 細胞にとって特に重要な分子でン構造を有する。これは C 末端側に位置しており、ある。

C 領域 TRAF ドメインと呼ばれる。さらにその本稿では TRAF 分子について概説した後、B 細胞

TRAF ドメインの中でも N 末端側に存在するコイにおける TRAF3 の機能と役割を中心に論じた後、ルドコイル (CC) 領域 (TRAF-N) と C 末端側に存疾患とのかかわりについて言及する。

在するβサンドイッチ構造の TRAF-C に分けられる (TRAF7 は TRAF-C を欠く)。(図 1)-1-熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

表1

田邊香野

他

これらの配列は非常によく保存されており、2 量各受容体において機能する TRAF 分子

CD40 や BAFF-R などの TNF 受容体ファミリーの細胞内体や 3 量体のオリゴマーを作るようなタンパク結合

領域に結合する分子として発見された TRAF 分子は 1 つに重要である。特に TRAF-C は TRAF 分子が受容の受容体に対して多くの場合、複数の TRAF 分子が関与

体の細胞内領域への結合に重要な働きを示す。またする。現在、TLR などの自然免疫系の受容体にも TRAF

TRAF-N と TRAF-C はいずれも下流の分子との結分子が重要であることが分かっている。

合に関与することが分かっている。例えば TRAF2(BAFF-R：BAFF 受容体、TNFR2：腫瘍壊死因子受容体の TRAF-N は cIAP と、TRAF3 の TRAF-C は NIK

2、LTβR：ロイコトリエンβ受容体、TLR4：Toll 様受容と結合することが知られている。
さらに TRAF 分子は TRAF ドメインの上流に 1

体 4、IL-1：インターロイキン 1、RLR：RIG-1 様受容体、つの really interesting new gene (RING) フィンガ

TCR；T 細胞受容体)

ー 領 域 と 複 数 の Zinc フ ィ ン ガ ー 領 域 を 持 つ(TRAF1 は RING フィンガー領域を持たない)。
RING ドメインには多くの場合 E3 ユビキチンリー
ゼ活性を有しており、TRAF 分子も E3 活性を有する 1), 3) 。
つまり TRAF 分子はアダプター分子として他の分子をリクルートする役割とともに、E3 ユビキチンリ
ガーゼとしての役割を持つ。ただし TRAF 分子のRING フィンガーが有する E3 活性は K63 ユビキチ
ン化活性のみである。

図1

TRAF 分子と構造：TRAF 分子は現在 TRAF1 から TRAF7 までが同定されている。TRAF 分子は共通の TRAF ド

メインを有し、この中でも N 末端側に存在するコイルドコイル (CC) 領域 (TRAF-N) と C 末端側に存在する TRAF-Cに分けられる。ただし TRAF7 は TRAF-C を欠く。また TRAF ドメインの上流には通常一つの Zn-RING 領域と複数のZinc フィンガー領域を持つ。 ただし TRAF1 は RING 領域を持たない。

-2-熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

一方で TRAF 分子自身は活性化に伴い K48 ユビ

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他

シグナル伝達を示したのち、B 細胞以外での活性化経路についても簡潔に説明する。

キチン化、K63 ユビキチン化ともに受けることがあり、これらのユビキチン化は下流へのシグナル伝達において重要となる。つまり TRAF 分子は他の E3

1. CD40

によりユビキチン化を受ける基質としての側面も持CD40 は TNF 受容体スーパーファミリーの一つっている。

で B 細胞表面に発現している受容体である。CD40

これら TRAF 分子の多くは細胞質に局在しており、への刺激は B 細胞に増殖や抗体産生、クラススイッ

それらは刺激により膜へとリクルートされてから機チなどを誘導し、B 細胞の生存や活性化などの誘導能することが多い。ただし TRAF4 のみ、核へと局を行う。特にクラススイッチには必須の刺激であり在することが分かっている。しかし近年、TRAF3 がCD40 を欠損させるとすべてのクラススイッチが起核でも存在することが確認されている 4)。

こらず、高 IgM 血症の原因となる 8)。

多くの場合、TRAF 分子は細胞活性化の誘導に重T 細胞表面に発現する CD40L (CD154) が B 細胞

要だが TRAF3 は抑制的に機能する。このようにの CD40 に結合すると CD40 は 3 量体を形成し、下TRAF3 は他の TRAF 分子と異なる点が多く認めら流へとシグナルが伝わるようになる。CD40 の活性れる。

化は NF-κB classical 経路や alternative 経路など

ここまで一般的な TRAF 分子の構造について概の活性化を誘導する。

説した。本稿では未だ不明な点が多く、かつ特徴的転写因子である NF-κB には p50、p52、p65

な機能を示す TRAF3 に注目し、B 細胞における機(RelA)、RelB、c-Rel の 5 種類があり、不活性化の能と役割を中心に論じる。

状態では細胞質に局在する 9) (図 2)。これらは単独ではなくホモダイマーまたはヘテロダイマーを形成

III.

B 細胞における TRAF3 が関与する活性化経路

し 2 量体となり、核へ移行することで転写因子として機能する。これらはすべての組み合わせが可能ではあるが 5 種類のうち RelA、RelB、c-Rel の C 末

B 細胞における TRAF3 が関与するシグナル伝達

端 に の み 転 写 活 性 化 ド メ イ ン (Transcriptional

は TNF 受容体スーパーファミリーである CD40 や

activation domain; TAD) が存在する。そのため p50

BAFF レセプター下流における機能がもっともよくもしくは p52 では RelA、RelB、c-Rel のいずれかと知られている。これらは最終的に転写因子の NF-κ

ヘテロダイマーを作った際にのみ、標的分子の転写

B や AP-1 の活性化を誘導することで免疫応答の制を活性化できる。
これら p50 および p52 は各々p105、

御に関わる。

p100 と前駆体の状態で合成される。前駆体はプロテ1994 年、TRAF1, 2 の発見に引き続き、TRAF3 がアソームにより部分分解を受けることにより成熟型

CD40 の細胞質内領域に結合する分子として発見さと な る 。 一 般 的 に NF- κ B classical 経 路 で はれた 5), 6)。TRAF3 はユビキタスに発現するタンパク

p50/RelA 複合体が、NF-κB alternative 経路ではであり、マウスでは脳を始め心臓や肺、肝臓、脾臓、

p52/RelB 複合体が最終的に核に移行し、転写因子と胸腺など多くの組織で発現が確認されている 7)。まして機能する。
Classical 経路の活性化は自然免疫および獲得免たヒトの細胞では単球や形質細胞、骨髄系前駆細胞

疫の反応に重要で、炎症や細胞の生存にも寄与する。

で発現が確認されている。
ヒトとマウスでは 96％のアミノ酸が保存されて一方で、alternative 経路は主に B 細胞の生存や獲おり、種にかかわらず重要な分子であることが示唆

得免疫に重要で、さらにリンパ器官の発達にも重要される。これは TRAF3 のノックアウトマウスではである。これらの活性化にはいずれもさまざまな

生後 10 日程で死亡してしまうことからも伺える 7)。

TRAF 分子が関与する。これらのうち、TRAF3 が重要となるのは NF-κB alternative 経路である。

ここではまず B 細胞における TRAF3 が関与する-3-

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図2

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他

NF-κB ファミリー：NF-κB ファミリーには RelA (p65), RelB, c-Rel, p105/p50, p100/p52 の 5 種類があり、これらがホモダイマーもしくはヘテロダイマーを形成し、転写因子として機能する。特徴としてすべてに共通し Rel ホモロジードメイン (RHD) を有している。RelA、RelB、c-Rel には転写活性ドメイン (TAD) があるが p105/p50 と p100/p52 には存在しないためそれらのホモダイマーは転写活性を有さない。また p105 と p100 は前駆体で、部分分解を受けると p50
および p52 の成熟型となる。一般的に classical 経路では p50/RelA、alternative 経路では p52/RelB のヘテロダイマーが核へと移行し転写因子として機能する。

NF-κB alternative 経路では TRAF2 や 6 が活性て機能する p52/RelB の核移行が増加する 12), 13)。こ化を誘導するのに対し、TRAF3 は負の制御分子とのマウスでは B 細胞は全体的に生存に傾き、リンパして機能している。一方で、CD40 刺激により活性節や脾臓が肥大している。また B 細胞特異的に化される NF-κB classical 経路や MAPK の下流にTRAF3 を欠損させると T 細胞依存的な抗体反応やある p38 や ERK、PI3K の活性化を TRAF3 は抑制

自己抗体の産生も増加しており、TRAF3 は B 細胞

しない 10)。

のホメオスタシス制御に重要であることが分かる

これは TRAF3 を特異的に欠損させた B 細胞を用12)。

いた実験により示されている。TRAF3 欠損 B 細胞

さらに TRAF3 の過剰発現では他の TRAF 分子とでは野生型の B 細胞と比較し、CD40 刺激による異なり NF-κB の活性化を誘導しないことからも

NF-κB classical 経路の活性化及びその活性化に伴TRAF3 が抑制因子として機能していることが伺え

い産生される TNF-αや IL-6 などの炎症性サイトカる 14)。

インの合成に影響がない 11)。

NF- κ B alternative 経 路 は 未 刺 激 の 状 態 で は一方で、マウスの B 細胞特異的 TRAF3 欠損体をTRAF2 と E3 ユビキチンリガーゼである cellular

作成 (TRAF3flox/flox, CD19-Cre) すると、B 細胞

inhibitor of apoptosis 1/2 (cIAP1/2) が、TARF3 とでの NF-κB alternative 経路の最終転写因子とし

NF-κB-inducing kinase (NIK) がそれぞれ結合し、-4-熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

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他

さらに TRAF2 と TRAF3 が結合することにより複ンを行うと NIK が増加し、p100 の部分分解が誘導合体を作っている (図 3)。NF-κB alternative 経路

さ れ る こ と か ら も 明 ら か で あ る 15), 16) 。 さ ら ににおいて NIK の蓄積が活性化に必須であるため、恒TRAF3 との結合領域を欠損した NIK でも TRAF3

常的な NIK の分解が活性化の抑制になっている。

欠損の場合と同様に NIK は分解から免れ、細胞内濃

NIK は新しく合成されると速やかに TRAF3 に捕捉度は上昇し、NF-κB alternative 経路は活性化状態される。すると TRAF3 が TRAF2 と結合することになる 17)。ひとたび CD40L が B 細胞の CD40 へとで cIAP と NIK が近傍まで近づけられる。これによ結合すると、TRAF2 および TRAF3 が CD40 の細り cIAP が NIK を K48 ユビキチン化することが可

胞内結合領域の PVQET モチーフに結合し活性化す能となる。すなわち TRAF3 が存在する限り、NIKる 18), 19), 20)。これに伴い、TRAF2 は cIAP を K63 ユの 蓄 積 は 起 こ ら ず 、 結 果 TRAF3 は NF- κ B

ビキチン化する。すると cIAP の基質が NIK から

alternative 経路の抑制分子として働くこととなる。

TRAF3 へと変更され、K48 ユビキチン化された

これは TRAF3 のノックアウトもしくはノックダウ

TRAF3 はプロテアソーム系により分解される。

図 3

NF-κB alternative 経路の活性化とシグナル伝達：NF-κB alternative 経路は未刺激では TRAF2 に結合した

cIAP1/2 が TRAF3 に結合した NIK を標的とし、K48 ユビキチン化している。これにより NIK の分解が促進され、NIKを低濃度に抑えることで活性化を抑制している。刺激が入ると CD40 は三量体を形成し、TRAF2, 3 が CD40 の細胞内領域に結合する。すると TRAF2 が cIAP1/2 を K63 ユビキチン化することで cIAP1/2 の標的が NIK から TRAF3 へと変更される。TRAF3 は cIAP1/2 に K48 ユビキチン化されるとプロテアソーム系により分解される。これに伴い NIK が蓄積してくることで NIK が活性化し、下流の IKKαをリン酸化する。活性化した IKKαは p52 の前駆体である p100 をリン酸化させることでβ-TrCP が p100 を K48 ユビキチン化するようになる。部分分解を受けた p100 は p52 となり、転写因子として p52/RelB 複合体が核へ移行し、機能する。

-5-熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

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他

に成熟 B 細胞が減少する。一方、BAFF のトランス

その結果 NIK を捕捉する TRAF3 がなくなり、遊ジェニックマウスでは成熟 B 細胞が増加する。

離することになる。また遊離した NIK に加え、新しく合成された NIK も蓄積してくると NIK は活性化

BAFF-R は NF-κB alternative 経路や PI3-Akt

し、次の反応に必要な IκB kinase α (IKKα) をを活性化することで生存シグナルを B 細胞に伝えてリン酸化する。

いる。

リン酸化された IKKαは活性化し、p100/RelB のp100 をリン酸化する。するとこのリン酸化を目印に

3. B 細胞以外における活性化経路の制御

β-TrCP が p100 のユビキチン化をすることで、プB 細 胞に おけ る TRAF3 は 先に 示し たよ うに

ロテアソーム系による部分分解が行われる。これにCD40 および BAFF-R での機能が最もよく知られてより生じた p52 は核へと移行し、転写因子として機いる。

能する。このように NF-κB の活性化にはリン酸化

しかし現在、TRAF3 は獲得免疫のみならず自然とユビキチン化が重要となりカスケード状に反応が免疫にも関与することが分かっている。ただしこの進む。

反応が確認されているのは B 細胞ではなくマクロフ

NF-κB alternative 経路における TRAF3 の重要

ァージや線維芽細胞などにおいてである。初期のこ性は TRAF3 欠損マウスの実験からも示されている。

ろ TLR のような自然免疫系のレセプター下流にはTRAF3 欠損マウスは出生後、早期致死であるがこTRAF ファミリーのなかで唯一 TRAF6 のみが関与

れは NF-κB alternative 経路にて活性化されるしていると考えられていた 24)。しかし近年 TRAF3

p100 を欠損させることでレスキューすることが出の重要性が明らかとなっている 25)。

来る 16)。

現在では TLR3, 4, 7, 9 の下流に TRAF3 が存在

通常、刺激が入るまでは NF-κB alternative 経路

し、TBK1 などを介し、IFNα/βの産生に重要であの活性化は TRAF3 により抑制されている。一方でることが明らかとされている。これらの TLR は

活 性 化 され た 後 の 制 御 に は 脱 ユ ビ キ チ ン化 酵 素dsRNA や ssRNA、LPS などを検出するレセプター

OTUD7B により制御される 21), 22)。OTUD7B は Nであるため TRAF3 の欠損ではウイルス感染に対す

末端ユビキチン関連ドメインを有し、TRAF3 と結る防御に問題が生じる 26)。

合する。すると TRAF3 の K48 ユビキチン化が外れ、TRAF3 を分解から保護する。

TLR4 下流の場合、cIAP による TRAF3 の K48 ユ
ビキチン化とそれに引き続き起きる分解はシグナル伝達に必須の MyD88 複合体が細胞膜から細胞質へ

2. BAFF レセプター

移動するのに必要な反応である。MyD88 の活性化

B-cell activating factor (BAFF) レ セ プター はは JNK や p38 の活性化を誘導し、最終的に炎症性

CD40 同様に TNFR スーパーファミリーに属する受サイトカインの産生へと続いていく 27)。この反応は容 体 で ある 。 そ の 活 性 化 に 伴 う シ グ ナ ル伝 達 はCD40 下流での MEKK1 複合体を介した JNK とCD40 と類似しており、TRAF3 の減少を伴う NF-

p38 の活性化に似る。
TRAF3 と TLR の関係についてほかにも興味深い

κB alternative 経路の活性化が誘導される。
BAFF-R にも CD40 同様、TRAF3 結合モチーフ

知見がある。ヒト TRAF3 のリンパ球特異的トランが存在する。発見当初、CD40 とは異なり TRAF 分

スジェニックマウスでは形質細胞が増加し、TLR4子の中で TRAF3 のみが結合すると考えられていたと TLR9 の刺激により IgG1 および IgG2b の産生がが現在は TRAF2, 6 も結合することが分かっている。

上昇することで高 IgG 血症を示した。これは TRAF3

BAFF レ セ プ ター 下 流 で 活 性化 す る NF- κ Bと TRL が自己免疫疾患に関与することを示唆する

alternative 経路は未熟 B 細胞を成熟した B 細胞に結果である 28)。また最近の研究では B 細胞特異的分化させる 23)。

TRAF3 欠損マウスでは TLR3, 4, 7, 9 の刺激により
NF-κB classical 経路の活性化に伴いサイトカイン

BAFF や BAFF-R を欠損させたマウスでは実際-6-熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

V.

の産生とクラススイッチが亢進していることも示さ

田邊香野

他

TRAF3 は IgE クラススイッチに関与するれている 29)。
このように TRAF3 は B 細胞における機能以外にも自然免疫をはじめとした様々なシグナル伝達経路

近年ますます罹患率が増加している I 型アレルギに関与しているという報告がなされている 30)。

IV.

ーでは B 細胞が産生する抗体の一種である
Immunoglobulin E (IgE) が重要である 38)。B 細胞

TRAF3 と疾患が産生する IgE はマスト細胞などの細胞表面に発現する Fcεレセプターに結合し、アレルゲンで架橋さTRAF 分子が関与する疾患は特にがんと自己免れることでマスト細胞からの炎症性メディエータの疫疾患が重要である 31)。B 細胞特異的 TRAF3 欠損

脱顆粒を誘導する。

マウスでは B 細胞の生存が著しく伸び、やがて自己

この IgE 産生にはまずクラススイッチと呼ばれる

反応性 B 細胞が現れ、そして B リンパ腫が出現する

不可逆的な DNA 再編成反応が起きることが必須でようになる 12), 32)。

ある。IgE クラススイッチにはサイトカインの IL-4

これは近年、ヒトの B 細胞悪性腫瘍におけると T 細胞が発現する CD40L (CD154) による共刺激

TRAF1, 2, 3 の関連性を示した論文が増加しているが必須となる 39)。特に CD40 の刺激はすべてのクラことからもうかがえる。

ススイッチ反応に必須であり CD40 の欠損はクラス
スイッチが抑制され、高 IgM 血症の原因となる 40),

TRAF3 においては多発性骨髄腫 (MM) の報告が

41)。

多く、欠損や変異によるものが認められている 33), 34),35)。その他、IgM 型の M タンパク血症を呈するワル刺激を受けた B 細胞では転写因子 STAT6 およびデンストレームマクログロブリン血症 36)、ホジキン

NF-κB の活性化を生じる。この転写因子のうちリンパ腫、ノンホジキンリンパ腫、B 細胞性慢性リ

STAT6 のノックアウトマウスでは IgE クラススイ

ンパ性白血病、マントル細胞リンパ腫など実に様々ッチが生じないことが明らかとなっている 42)。一方

な悪性腫瘍に TRAF3 が関与することが報告されてで NF-κB の活性化は STAT6 と協調し、IgE クラいる。このことから TRAF3 は悪性腫瘍の抑制分子

ススイッチを誘導することが知られているが詳細なとして重要であることが分かる。

制御機構などはよく分かっていない。特に CD40 により活性化されることがよく知られている NF-κB

先にも述べたが TRAF3 の欠損はウイルス感染にalternative 経路に関してはクラススイッチへの関脆弱となる。
ヒトにおいては TRAF3 のドミナントネガティブ

与の報告はこれまで明確なものはほとんどなかった。

の患者が報告されている 37)。この患者は TLR3 誘導

ところが 2012 年、IgA のクラススイッチを NF-のタイプ１IFN 反応が減少しており、珍しい単純ヘκB alternative 経路が負に制御しているという報ルペスウイルス 1 (HSV-1) による脳炎を起こして告がなされた 43)。この報告では B 細胞特異的 TBK1

いた。

ノックアウトマウスを作製し解析を行ったところ、TRAF3 の変異アレルは発現が欠損するか、機能IgA 産生の抑制と CD40 および BAFF 刺激によるを失う、もしくはドミナントネガティブとして作用

NF-κB alternative 経路の活性化が亢進していた。

したり、TNF 受容体や TLR からのシグナルを損な

つまり NF-κB alternative 経路が IgA クラススイうことになる。

ッチを抑制しているということが示された。
筆者はこれまでに B 細胞受容体下流に存在するシ
グナル伝達分子α4 の B 細胞特異的ノックアウトマ
ウスにおける抗体産生の抑制、および IL-4 およびCD40 刺激による反応性の低下が認められるという
報告 44), 45)より、α4 と IgE クラススイッチとの関係-7-熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

田邊香野

他

性に注目してきた。筆者はこのα4 と TRAF3 が結明されてない点も多々あるが特に B 細胞では生存や合することを明らかにしたことから、IgE クラスス増殖の制御に重要である。筆者たちの樹立した細胞

イッチにおいて NF-κB alternative 経路が重要で

株 M12-TRAF3 でも培養液からドキシサイクリンをあるのではないかと考え解析を行った。

除去し、TRAF3 の発現を誘導すると増殖が緩やかすると NF-κB alternative 経路が IgE クラススになる。従来からよく研究されていた CD40 やイッチを正に制御することを明らかにした 46)。これ

BAFF 受容体の下流での役割や制御にも進展が認め

M12-TRAF3 47)を用いたられる。2016 年に筆者たちが明らかにした TRAF3

は筆者が樹立した細胞株実験より示された。この細胞株は Tet-Off®システムの IgE クラススイッチへの制御も新しい知見である。

を用いて TRAF3 を過剰発現させたもので NF-κB

本稿では B 細胞における TRAF3 が関与する活性

alternative 経路を特異的に抑制することができる。

化経路を中心に論じたが、免疫系における自然免疫

こ の 反 応 は IgA ク ラ ス ス イ ッ チ を NF- κ Bへの制御や T 細胞受容体の下流での役割などでも注alternative 経路が抑制するというこれまでの報告

目が高まっている分子である。今後、新たな制御機とは矛盾しない。クラススイッチ反応は B 細胞がど構への関与と機能解明がますます進むことが期待さのクラスに DNA 再編成するかはサイトカインの刺れる。

激に依存する。この刺激は時に他のクラスへのクラ
ススイッチを抑制することもある。例えば IgG1 へのクラススイッチを誘導する IFNγは IgE クラス

参考文献

スイッチを抑制することが知られている 48)。これまでに IgA クラススイッチを誘導する刺激は IgE ク

1)

ラススイッチを抑制するという報告がいくつかある

TRAF3 as tri-faced immune regulator. Nature

49)。

Reviews Immunology. 11: 457-468, 2011.

さらに筆者はこの NF-κB alternative 経路を介2)した IgE クラススイッチをリン酸化酵素 カルシウ

Zotti, T., et al: The seventh ring: exploring TRAF7
functions. Journal of Cellular Physiology. 227:

ム/カルモジュリン依存性キナーゼ II (CaMKII) が1280-1284, 2012.

TRAF3 の K48 ユビキチン化を亢進することにより

3)

正に制御していることを明らかにした 46)。

Ha, H., et al: UNIT 11.9D TRAF-mediated TNFRfamily signaling. Current Protocols in Immunology.

HEK293T 細胞を用いた実験では CaMKII 遺伝子

2009.

の濃度依存的に TRAF3 ユビキチン化が増加した。

4)

さらにこの反応をシグナル伝達分子 α4 が増強しMambetsariev, N., et al: Nuclear TRAF3 is anegative regulator of CREB in B cells. Proceedingsていることを明らかにしたがその増強はあまり強いof the National Academy of Sciences. 113: 1032-

ものではなかった。これは内在性のα4 がすでに多1037, 2016.

く存在していたため、過剰発現では大きな変化が認

5)

められなかったためと考えられる。

VI.

Hacker, H., et al: Expanding TRAF function:

Hu, H. M., et al: A novel RING finger protein
interacts with the cytoplasmic domain of CD40.
Journal of Biological Chemistry. 269: 30069-

おわりに30072, 1994.
6)

TRAF3 は他の TRAF 分子と異なる反応を示し、Cheng, G., et al: Involvement of CRAF1, a relativeof TRAF, in CD40 signaling. Science. 267: 1494-

これまで謎に包まれた分子であった。しかし近年

1498, 1995.

TRAF3 が関与する活性化経路の新たな役割や重要7)性が次々と報告されている。

Xu, Y., et al: Targeted disruption of TRAF3 leads topostnatal lethality and defective T-dependent

ユビキタスに発現する分子であり、まだ機能が解

immune responses. Immunity. 5: 407-415, 1996.

-8-熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

8)

9)

田邊香野

他

Conley, M. E., et al: Hyper IgM syndrome

Jun N-terminal Kinase Activation. Journal of

associated with defective CD40-mediated B cell

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田邊香野

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- 10 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

総

徳田葵

他

説
子宮内膜症関連卵巣腫瘍の発生機序
徳田葵*，吉本賢史*，栁沼裕二**

Carcinogenesis of endometriosis-related ovarian neoplasm
Aoi Tokuda*, Masafumi Yoshimoto*, Yuji Yaginuma**

Key words: ovarian cancer, endometriosis, carcinogenesis
受付日2017 年 11 月 10 日

*熊本大学大学院保健学教育部
投稿責任者：栁沼裕二採択日

2017 年 12 月 11 日**熊本大学大学院生命科学研究部

構造機能解析学

yaginuma@kumamoto-u.ac.jp

Ⅰ. はじめに見と、分子生物学的およびホルモン学的発生機序について概説する。

子宮内膜症はエストロゲン依存性に増生し、子宮Ⅱ. ERON の病理

以外の臓器の間質や筋組織に発生する疾患と定義されている。子宮内膜症の発症機序については、

1, 2)

1927 年に Sampson らが提唱した、子宮内膜症は月

卵巣腫瘍は、上皮性腫瘍、性索間質性腫瘍、胚細経血の逆流を介して、子宮内膜細胞が異所性に着床

胞性腫瘍などに分類され 8)、さらに Kurman らは卵し発症するという考え方や 3)、卵巣表層上皮が排卵巣癌を組織型別に I 型と II 型に分類した発癌モデ後の修復過程で陥入して生じた封入嚢胞が、子宮内ルを提唱した 9)。I 型腫瘍は前癌病変から段階的に膜化生を経て発症するという考え方が知られてい発生し、低異型度漿液性癌、低異型度類内膜癌、明る(図 1)

細胞癌、粘液性癌、Brenner 腫瘍が含まれ 9, 10)、子宮

4)。

従来、子宮内膜症は良性の病変と考えられてきた内膜症は、主に低異型度類内膜癌や明細胞癌に関与が、1925 年に子宮内膜症が悪性転換するという報している(図 1)。II 型腫瘍は de novo 発生によるもの

告がなされて 、現在では、子宮内膜症の患者は卵で、高異型度漿液性癌、高異型度類内膜癌、悪性中巣癌の罹患率が 1.92 倍に上昇することが明らかと胚葉性混合腫瘍、未分化癌などを含む 9, 10)。

5)なっている 6)。
子宮内膜症は異型子宮内膜症を経て、卵巣癌へと進行すると考えられており、子宮内膜症

1. 卵巣類内膜癌が関係する卵巣癌を子宮内膜症関連卵巣癌

1925 年、Sampson は、卵巣子宮内膜症を発生母地(endometriosis-associated ovarian cancer; EAOC)と称として類内膜癌が発生することを初めて報告し 5)、

し、主に類内膜癌、明細胞癌が関連する。また、子

その後の研究によると、類内膜癌の約 42%が同側卵宮内膜症が関係する類内膜癌や明細胞癌に漿液粘巣や骨盤内の子宮内膜症を合併し 11)、さらに卵巣の液性境界性悪性腫瘍、扁平上皮癌、癌肉腫、腺肉腫、子宮内膜症性嚢胞のある女性では類内膜癌の発症

類内膜間質肉腫を含めて、子宮内膜症関連卵巣腫瘍率が 35%増加する 12)。

(endometriosis-related ovarian neoplasm; ERON)とし、日本での卵巣癌に占める類内膜癌の頻度は 17%

一般的に認知されるに至った 。本稿では、子宮内である 13)。類内膜癌は組織学的に、子宮内膜腺上皮膜症が関連して発症する ERON の病理組織学的知に類似し、組織学的異型度が低い類内膜癌では、円7)- 11 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）徳田葵他

図 1. 子宮内膜症関連卵巣腫瘍の病理組織学的発癌メカニズム
子宮内膜症は子宮内膜細胞が月経血の逆流を介して異所性に着床して 3)、または、卵巣表層上皮から封入嚢胞ができ、そこに化生が生じ発症すると考えられている 4)。I 型の卵巣腫瘍は封入嚢胞を介して、良性腫瘍、境界悪性腫瘍を経て悪性腫瘍へと進行する。その中でも特に類内膜癌、明細胞癌、漿液粘液性境界悪性腫瘍は子宮内膜症から異型子宮内膜症を経て発生する 7)。

柱状の腫瘍細胞が管状ないし乳頭状/絨毛状構造をや骨盤内、腹腔内に存在する子宮内膜症と関係する形成する。異型度が高くなるに従い、充実性の部分

8)が優勢になり、細胞異型や構造異型が目立つ様にな

内膜症性嚢胞を持つ女性は卵巣明細胞癌の発症率る。粘液産生のみられる細胞や分泌期子宮内膜腺上が 39%増加する 12)。

。日本人を対象とした研究によると、卵巣の子宮皮細胞に類似する像などを示すこともある。免疫組

日本での明細胞癌が卵巣癌に占める割合は

織化学的には、EMA や cytokeratin 陽性、inhibin-α 陰23.8%であり 13)、卵巣癌の中でも特に予後が悪い。

性を示す 8)。

また、卵巣明細胞癌の発症率には人種差があり、日本人の卵巣癌に占める明細胞癌の割合 23.8%に対し 13)、アメリカ人の卵巣癌に占める明細胞癌の割合

2. 卵巣明細胞癌
明細胞癌の発症には、類内膜癌同様に子宮内膜症

は約 5-10%と差異がみられる 14-16)。さらに、アメリと強い関連性があり、明細胞癌の約 50-70%が卵巣カでの人種別の卵巣癌の発症頻度を調べた結果、卵- 12 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）徳田葵他

巣癌の中で明細胞癌の割合は White-American で 3.4-

悪性転化することにより発生するが、稀ではあるが4.8% 、 African-American で 2.1-3.1% 、 Hispanic-

子宮内膜症性嚢胞から発生する場合もある。癌肉腫

American で 2.6%なのに対し、Asian-American ではは悪性の間葉系成分と上皮成分からなる腫瘍で、比11.8%と明細胞癌の割合が高く、アジア系の中でも、較的高齢者に発症し、卵巣悪性腫瘍の約 2％を占め

Chinese-American では 5.8%、Filipina-American では

るにすぎない。腺肉腫は悪性の間葉系成分と種々の8.5%であるのに比べ、Japanese-American では 9.0%

細胞異型を示す上皮成分からなり、30-80 歳代と幅と高い

。つまり、人種差による遺伝的背景の違広い年齢層に発症するが非常に稀である。低異型度

いが、明細胞癌の発症頻度に関連していると考えら

類内膜間質肉腫は 50-60 歳代に発症するが、卵巣原れている。

発は極めて稀である。子宮内膜症から発生する卵巣14, 16)

明細胞癌の組織学的特徴は、グリコーゲン貯留を悪性腫瘍の組織型の割合は、類内膜癌が最も多く特徴とする淡明細胞や hobnail 状細胞、好酸性細胞

69.1%、次に明細胞腺癌 13.5%、肉腫 11.6%、漿液性が認められ、管状、管状・嚢胞状、嚢胞状、乳頭状

癌 2.9%、扁平上皮癌 1.4%、その他の組織型 1.5%でなどの構造が相互に移行、混合し増殖している像がある 23)。

見られる 8)。免疫組織学的には、HNF-1β が陽性に

Ⅲ. ERON のホルモン学的発生機序なる 17)。
3. 漿液粘液性境界悪性腫瘍

高エストロゲン状態は子宮内膜症の増殖を促進

卵巣の粘液性境界悪性腫瘍は、従来、腸型し、悪性転換に関係している 23, 24)。エストロゲンに(intestinal type)と内頸部様(endocervical-like)に分けはエストロゲン活性の弱いエストロン(E1)、エストられていたが、現在、内頸部様粘液性境界悪性腫瘍

リオール(E3)とエストロゲン活性の強いエストラ

は漿液粘液性腫瘍として独立し、良性、境界悪性、ジオール(E2)が存在する。アロマターゼは、卵巣や悪性に分類されている 。漿液粘液性境界悪性腫瘍

副腎から産生されたアンドロステンジオンとテス

は 30-40 代に発症し、約 40%が両側性に生じる腫瘍

トステロンをそれぞれ E1 と E2 に変換する酵素でで 、子宮内膜症と関連し、30-70%で子宮内膜症とある。この酵素は正常の子宮内膜の間質細胞には発の合併が認められる。

現していないが、子宮内膜症病変の間質細胞ではア

組織学的には、しばしば好中球の浸潤が見られ、ロマターゼ活性が増加し、その結果アンドロゲンか

線毛細胞や粘液を持つ上皮が混在し、樹枝状・乳頭らエストロゲンへの変換が増加している(図 2)25)。

状構築を特徴とした漿液性境界腫瘍に類似する 8)。

また、E2 はシクロオキシゲナーゼ 2(COX2)を刺激

免疫組織化学染色では、大部分の漿液粘液性境界悪してアラキドン酸からプロスタグランジン性腫瘍ではエストロゲンレセプター(ER)やプロゲ

E2(PGE2)合成を増加する 25)。PGE2 が結合した膜受

ステロンレセプター(PR)、CA-125、ビメンチン陽性

容体は血管新生、細胞増殖を促し、またアポトーシだが、腸型の粘液性境界悪性腫瘍ではこれらのマースを抑制することで腫瘍促進的に働く 26)。さらに、

カーは陰性で、このことからも漿液粘液性境界悪性PGE2 はアロマターゼを活性化し、ポジティブフィ

腫瘍が腸型粘液性境界悪性腫瘍とは異なる独立しードバックによってエストロゲン産生を促進するた腫瘍であることが分かる(図 2)25)。また、正常子宮内膜細胞では、２型 17β ヒ8)8)18-20)

21, 22)。

ドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ(17β-HSD2;
E2 を E1 に変換する酵素)が発現しているが、子宮4. その他の ERON
子宮内膜症は明細胞癌、類内膜癌、漿液粘液性境

内膜症病変では発現していない 27)。一方、1 型 17β-

界悪性腫瘍の他にも、扁平上皮癌、癌肉腫、腺肉腫、HSD(17β-HSD1; E1 から E2 へ変換する酵素)は正常

低異型度類内膜間質肉腫などの腫瘍とも関係する

子宮内膜、子宮内膜症病変ともに発現している(図23)。卵巣の扁平上皮癌は多くの場合、成熟奇形腫が

2)27)。つまり、子宮内膜症では 17β-HSD2- 13 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）徳田葵他

図 2. 正常子宮内膜組織と子宮内膜症組織でのホルモン調節
正常子宮内膜の間質細胞には、アロマターゼは存在せず、細胞は腹腔液や血液によって運ばれる E1、E2 によって制御されているが、子宮内膜症の間質細胞ではアロマターゼによってアンドロステンジオンやテストステロンから
E1、E2 が合成される 25)。E1、E2 は 17β-HSD2 と 17β-HSD1 によって変換されているが、子宮内膜症細胞では 17βHSD2 が発現していないため E2 濃度が増加している 27)。E2 は COX2 を刺激し、PGE2 合成を増加させる 25)。PGE2 は細胞増殖や血管新生、抗アポトーシスを引き起こす経路に関与しており、PGE2 が増加することにより腫瘍促進的に働く 26)。さらに PGE2 はアロマターゼ活性を刺激し、ポジティブフィードバックにより断続的にエストロゲンを産生する 25)。
子宮内膜症では ERβ に比べて ERα が増加している 30)。ERβ は E2 に対して非応答性であるが、ERα は E2 と結合し核へ移行し標的遺伝子の転写を活性化し、細胞増殖を促進する 29)。プロゲステロンは PR-B と結合し、核内へ移行
し、ERα と結合して ERαの作用を抑制することで細胞増殖を抑制する 31)。PR-B より長さの短いアイソフォームである PR-A は PR-B を抑制するが、子宮内膜症では PR-B は発現せず、PR-A のみ発現している 32)。
これらのホルモン調節異常により、子宮内膜症ではエストロゲン刺激が増加し、子宮内膜症、子宮内膜症関連卵巣腫
瘍の発達、進行が促進している。

- 14 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

徳田葵

他

Ⅳ. ERON の分子生物学的発生機序の発現が消失することで、エストロゲン活性の強い
E2 の合成が増加し、子宮内膜症の進展および腫瘍化を促進している。以上のように子宮内膜症の進展

1.

には子宮内膜症の細胞自体のみならず子宮内膜症

子宮内膜症の単クローン性

遺伝子異常の間質細胞も重要な役割を果たし、各々の細胞間で単クローン性増殖はヒトの悪性腫瘍の基本的なの相互作用がその発生、進展に密接に関係している。

特徴である。子宮内膜症はかつて、良性の病変であ正常組織に比べて、卵巣癌組織では ERα の発現ると考えられていたが、現在では子宮内膜症の 60-量が増加、ERβ の発現量が減少し、卵巣癌の発癌・100%が単クローン性に増殖していることが証明さ

腫瘍の進展に関係しているれており 35-37)、子宮内膜症自体が腫瘍性の性格を有28)。ERα は E2 に反応して細胞増殖や種々の遺伝子発現調節機能を持ってしている(図 3)。

いる。一方、ERβ は E2 に対して非応答性で、卵巣癌細胞株では細胞増殖や運動能を阻害し、アポトー
シスを促進する

LOH (Loss of Heterozygosity)。また、子宮内膜症は、赤色病変、LOH は一般的に、癌抑制遺伝子の不活化に関与

黒色病変、白色病変と段階的に変化するが、赤色病する。子宮内膜症検体の 27.5%で染色体 9p、11q、

変では黒色病変に比べて ERβ よりも ERα が増加し22q に卵巣類内膜癌と同様の LOH がみられ 35)、さており 30)、ERα が子宮内膜症の初期の段階から発現

らに類内膜癌、明細胞癌に隣接する子宮内膜症にもし、子宮内膜症の発生、進展に関与する。

5q, 6p, 9p, 11q, 13q, 17q, 22q の領域に癌と共通する

29)

プロゲステロンは一般的に ERαと結合し、エス

LOH が見られる 38-41)。また、子宮内膜症の 36.4%でトロゲンの細胞増殖作用を阻害するため、人工的にp16Ink4 や p53 などの遺伝子の局在する部位 (9p21、合成したプロゲステロンであるプロゲスチンが子

17p13.1、1q21)での LOH が見出され、これらの遺伝

宮内膜症の治療に用いられている。しかし、一部

子座の LOH は子宮内膜症のステージⅡに比べて、の子宮内膜症患者は、プロゲスチン療法の効果が認

ⅢやⅣでは３倍に増加している 42)。さらに 6q や 10q

められず、またプロゲステロン誘導分子の発現が減の LOH は異型子宮内膜症での頻度が特に高く 43)、

少しており、「プロゲステロン抵抗性」が見られる 1,

これは LOH が子宮内膜症の進行の過程で生じてい31)ることを示している。

。正常子宮内膜組織では、プロゲステロンと結31, 32)

合して ERαを抑制する PR isoform B(PR-B)と、PRB を抑制する PR-A の両方が発現しているが、子宮PTEN内膜症組織では PR-A のみ発現している(図 2) 。まPTEN(Phosphatase and Tensin Homolog)は染色体

た、PR には、イントロン G(エクソン 7-8 間)への

10q23.3 に位置し、Cowden 病の原因遺伝子としてクAlu 配列(トランスポゾンの一種)の挿入や、エクソ

ローニングされた。現在では広く癌抑制遺伝子としン 4、5 の SNP を含む遺伝子多型(PROGINS)が存在て知られ、多くの癌で機能の不活化が高頻度で認めし、正常子宮内膜に比べて、子宮内膜症組織ではられる。PTEN はホスファチジルイノシトールを脱PROGINS の多型の頻度が 2.6 倍に増加している

リン酸化し、PI3K-AKT/PKB シグナル経路を阻害し、

32)

33)

。

野生型と比較して、PROGINS を保有した PR-A は細胞周期や細胞の生存を調節している。PTEN の安定化・増加するため、効率的に PR-B の発現を抑LOH と遺伝子変異は、子宮内膜症と卵巣癌の双方制し、プロゲステロンに対する反応性を減少させる

で頻繁に認められる。子宮内膜症性嚢胞の 56.5%、。以上より、子宮内膜症ではプロゲステロンに対卵巣の類内膜癌の 42.1%、
明細胞癌の 27.3%で PTEN

する応答性が抑制されるため、プロゲステロン抵抗の存在する 10q23.3 での LOH が同定されている性が生じ、また相対的にエストロゲンの活性が増大

44)し、子宮内膜症の進展及び腫瘍化を促進している。

性嚢胞の 20.6%、類内膜癌の 20.0%、明細胞癌の 8.3%34)(図 3)。また、PTEN の体細胞性変異は子宮内膜症で認められる 44)(図 3)。さらに免疫組織化学染色に- 15 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）徳田葵

他

より、子宮内膜症の 15%、類内膜癌の 30%45)、明細内に蓄積する 55, 56)。癌を伴わない子宮内膜症と比較

胞癌の 38%46)で PTEN 蛋白質の発現量が減少していして、明細胞癌と隣接する子宮内膜症の 9%、類内る(図 3)。また、マウスモデルを用いた研究では、膜癌と隣接する子宮内膜症の 25%で p53 の蓄積が卵巣表層上皮での活性化 KRAS の発現もしくは認められる 35, 57, 58)(図 3)。さらに、異型のない子宮PTEN の欠損があると子宮内膜腺構造を伴う前癌病

内膜症から異型子宮内膜症や ERON へ進行する際変を形成し、活性化 KRAS の発現と PTEN の欠損の p53 過剰発現の有無を解析すると、正常子宮内膜のどちらも存在すると侵襲性、広範な転移性をもつ(0%)、子宮内膜症(11.8%)、異型子宮内膜症(100%)、

卵巣類内膜癌を引き起こした癌を伴う子宮内膜症(82.4%)で p53 過剰発現がみら

47)

48)

。

れ、さらに p53 陽性細胞数は癌を伴う子宮内膜症で最も高く 59)(図 3)、p53 異常は子宮内膜症の悪性化

CTNNB1CTNNB1(Catenin Beta 1)は染色体 3p22.1 上に位置に深く関与する。

し、Wnt/β カテニンシグナル経路の重要な下流の構成因子である β カテニンをコードしている。β カテ

ARID1A

ニンはカドヘリンや α カテニンとともに細胞間接ARID1A(AT-Rich Interaction Domain 1A)は染色体着に関与し、また転写因子 TCF/LEF と複合体を形

1p36.11 に位置し、SWI/SNF クロマチンリモデリン

成し、細胞周期関連因子などの転写活性を促進する。

グファミリーに属する BAF250a をコードしている。

CTNNB1 の遺伝子変異は卵巣類内膜癌の 16−54%でBAF250a は転写や DNA メチル化、DNA 合成と DNA認められるが(図 3)、この変異は類内膜癌特異損傷の修復などに関係し、核に局在している。

的であり、他の組織型では認められない。CTNNB1

BAF250a は Brg1 や ATPase と相互作用し、クロマの遺伝子異常はエクソン 3 に集中しているが、このチン構造を変化させて特定の遺伝子の転写を調節

領域は β カテニンの分解制御に重要なため、分解さする。ARID1A の変異は、卵巣の明細胞癌で約 50%、

れずに細胞内に蓄積した β カテニンは、種々の癌遺卵巣の類内膜癌で約 30%、子宮の類内膜癌の約 40%

伝子の転写を促進し、細胞の増殖を誘導する。子宮で認められる 60, 61)。免疫染色による解析で、明細胞内膜症を伴う卵巣癌における CTNNB1 の変異解析

癌 41-61%、類内膜癌 31-48%で BAF250a の発現消では、卵巣類内膜癌の 60%、またこの癌に共存する失が認められる 61-64)。さらに癌と隣接する子宮内膜

子宮内膜症の 52.4%、異型子宮内膜症 73.3%でも症では BAF250a の発現消失は 54%に認められるが、CTNNB1 変異が認められる。つまり、CTNNB1 の変

癌から離れた子宮内膜症では認められず 62-64)(図 3)、

異は子宮内膜症関連類内膜癌の早期の段階で起こ

ARID1A の変異、BAF250a の発現消失は ERON のる発症の比較的早期に起こる分子生物学的異常であ53)

49-52)(図 3)。

る。卵巣の境界悪性腫瘍の様々な組織型でのARID1A の発現について免疫染色と変異解析を行

p53
核蛋白質 p53 をコードする遺伝子 p53(染色体うと、ARID1A の染色性の消失は漿液粘液性境界悪17p13.1)は、低酸素状態、DNA 損傷などの細胞スト性腫瘍の 33%で見られたが、漿液性境界悪性腫瘍、レスに反応して、細胞周期の停止、アポトーシス、

腸型粘液性境界悪性腫瘍では染色性は保持され、さ老化、DNA 修復、代謝の変化などを引き起こすこ

らに ARID1A の染色性が消失していた漿液粘液性とで癌抑制遺伝子として働く。p53 は、Li-Fraumeni

境界悪性腫瘍のうち、8%で ARID1A の体細胞性変症候群の原因遺伝子で、その異常は卵巣癌を含む異が認められる 65)(図 3)。

様々な癌に関係している。子宮内膜症においても、
HNF−1β

その重症例で p53 の遺伝子欠損が子宮内膜症の検体の 14 例中 12 例で生じている

54)(図 3)。また、p53

HNF-1β(Hepatocyte Nuclear Factor-1β)は、染色体変異によって生じた機能不活化型 p53 蛋白質は、核17q12 に位置する。HNF-1β は肝臓特異的に発現す- 16 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）徳田葵他

図 3. 子宮内膜症関連卵巣腫瘍での分子生物学的異常
正常の組織は多クローン性に増殖するが、子宮内膜症では悪性腫瘍のように単クローン性増殖が見られる 35-37)。明細胞癌、類内膜癌、漿液粘液性境界悪性腫瘍の発生には、HNF−1β の過剰発現、CTNNB1、PTEN、ARID1A、KRASなどの変異やエストロゲンの刺激などが関係している。子宮内膜症や異型子宮内膜症においても LOH やエストロゲ
ンを活性化する変化、PTEN、ARID1A の変異などが認められ、これらの異常が子宮内膜症関連卵巣腫瘍の発生において早期の段階から生じており、さらにこれらが蓄積することで発癌に至ると考えられる。

る遺伝子の転写因子としてクローニングされたが、肝臓以外にも、腎臓、肺、腸、分泌期後期や妊娠時

2.

ヘムと遊離鉄の子宮内膜腺の上皮細胞などでも発現している。

ヘムと遊離鉄は酸化促進物質であり、酸化ストレ

HNF-1β は主に器官形成、発生や糖代謝に関連するスや DNA ダメージを誘発し、発癌リスクを増加さ遺伝子の発現制御に関係している 66)。卵巣明細胞癌せる 68-70)。月経血の腹腔内への逆流や性成熟期におにおける HNF-1β の発現解析の結果、mRNA、蛋白

けるチョコレート嚢胞での出血の繰り返しの結果、質レベルともに発現が増加している 67)。また、全ゲ

子宮内膜症病変部位でヘムや遊離鉄が過剰に蓄積

ノム発現解析の結果、明細胞癌、子宮内膜症ではし、発癌に関与している 69, 70)。

HNF-1β は発現増加が見られたが、類内膜癌では発現していない 66)(図 3)。HNF-1β はアポトーシスや細3.

炎症

胞周期、グリコーゲンの蓄積などの調節に関与して種々の悪性腫瘍の発生に炎症が関連している。子

おり、HNF-1β が明細胞癌の発癌に重要で、しかも宮内膜症は局所の炎症反応に関係し、炎症細胞が子発癌における早期の段階から影響している 66)。

宮内膜症の病変部位に集族し、子宮内膜症を持つ女- 17 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

徳田葵

他

性の腹水中でサイトカインや成長因子の増加が見

the peritoneal cavity. : American journal ofられる

obstetrics and gynecology. 422-469, 1927.

71, 72)。また、子宮内膜症では血清の TNF-α の量が卵巣癌患者と同程度で、一方、血清中の IL-6 量

4)や嚢胞内液の IL-8 量は良性と悪性卵巣腫瘍の中間
の値を示す

73)

Obstet Gynecol Surv. 27(3): 133-46, 1972.

。他にも IL-1 が子宮内膜症を持つ女性の腹水中で増加すること

72)

Lauchlan, S.C.: The secondary Müllerian system.

5)や、COX2 の発現を増Sampson, J.: Endometrial carcinoma of the ovary,arising in endometrial tissue in that organ. Arch

加させ、PGE2 の合成を促進する IL-1β に対する感

Surg. 422-469, 1925.

受性が、異所性の子宮内膜で増加する 74)。これらの6)

Brinton, L.A., et al.: Cancer risk after a hospital

サイトカインや成長因子により、血管新生や増殖のdischarge diagnosis of endometriosis. Am J Obstet

促進、アポトーシスの抑制など腫瘍の進展に好条件

Gynecol. 176(3): 572-9, 1997.

な環境が生じることにより、子宮内膜症の進展や腫7)瘍の発生に至る。

Maeda, D., et al: Pathogenesis and the role of
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ovarian neoplasms. Adv Anat Pathol. 20(1): 45-52,

Ⅴ. 終わりに2013.
8)日本産婦人科学会・日本病理学会編: 卵巣腫
瘍・卵管癌・腹膜癌取扱い規約 病理編 第 1

長年にわたる卵巣悪性腫瘍の研究により、その版, 金原出版株式会社, 東京, 2016.

発生メカニズムが、病理学的、内分泌学的、分子生物学的に次第に明らかになるに従い、新たな卵

9)Shih, I.M., et al: Ovarian tumorigenesis: a

巣腫瘍の分類もなされている現状である。その中proposed model based on morphological andで、近年、子宮内膜症を発生母地とする子宮内膜

molecular genetic analysis. Am J Pathol. 164(5):症関連腫瘍(ERON)という疾患概念が認知されつつ

1511-8, 2004.

ある。卵巣悪性腫瘍の病理組織型は非常に多彩

10) Kurman, R.J., et al: The origin and pathogenesis of

で、その生物学的悪性度も大きく異なり、治療成epithelial ovarian cancer: a proposed unifying

績も決して満足出来る現状ではない。そこで新たtheory. Am J Surg Pathol. 34(3): 433-43, 2010.

な病理学的、分子生物学的知見に伴う、より詳細

11) Fukunaga, M., et al: Ovarian atypicalな卵巣腫瘍の分類がなされれば、よりその組織型

endometriosis: its close association with malignantに適切かつ個々の患者背景に見合った治療が可能

epithelial tumours. Histopathology. 30(3): 249-55,となり、予後の改善も期待できる。従って、今後

1997.

は子宮内膜症を含めた ERON の発症メカニズムを

12) Kobayashi, H., et al: Ovarian endometrioma--risks

分子生物学的にさらに詳細に解析することが、新factors of ovarian cancer development. Eur J

たな診断、治療法の開発につながり、最終的にはObstet Gynecol Reprod Biol. 138(2): 187-93,

それらの予後の改善に寄与すると考えられる。

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熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

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熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

総

吉本賢史

他

説
卵巣癌の起源と発癌
吉本賢史*,

徳田葵*,

栁沼裕二**The origin and carcinogenesis of ovarian carcinoma
Masafumi Yoshimoto*, Aoi Tokuda*, Yuji Yaginuma**
Key words: ovarian cancer, cancer origins, carcinogenesis, genetics
受付日 2017 年 11 月 10 日

採択日 2017 年 12 月 14 日

*熊本大学大学院保健学教育部**熊本大学大学院生命科学研究部 構造機能解析学

投稿責任者: 栁沼裕二 yaginuma@kumamoto-u.ac.jp

I. はじめにII. 卵巣腫瘍および卵巣癌の分類の変遷

近年、我が国では生活様式の欧米化に伴って卵巣

卵巣は解剖学的、組織学的な構造に多様性がみら癌の患者数は増加し、毎年約 1 万人が罹患している。

れ、これを反映して他の臓器よりも多種多様な腫瘍

正常な卵巣は 2~3 cm の臓器で骨盤腔の奥に位置すが発生する。卵巣腫瘍の分類は、腫瘍の起源となるるので、卵巣腫瘍は発症に伴う自覚症状に乏しく、組織の同定によってなされるため、非常に複雑かつそのため早期の発見が困難であり、卵巣癌患者の約多岐にわたる。卵巣腫瘍の病理分類は、組織発生を70%が進行癌で発見される。国立がん研究センター

重視した国際分類 (WHO 分類)が広く用いられ、我がん対策情報センターによれば、卵巣癌の 5 年生存が国でも WHO 分類と変換可能な組織分類 (卵巣腫率は過去 20 年間で改善がみられず、2015 年には

瘍取扱い規約)が用いられている。従来の卵巣腫瘍取

4,676 人が死亡している (http://ganjoho.jp/reg_

扱い規約では WHO 分類 (2003)に基づいて、卵巣腫

stat/statistics/stat/summary.html)。卵巣癌は極めて多様

瘍を表層上皮性・間質性腫瘍、性索間質性腫瘍、胚な組織型をもつ悪性腫瘍で、各々の組織型で大きく細胞腫瘍の 3 群に大別していた 1)。なお、卵巣腫瘍

異なる発生起源と発癌に至る分子生物学的機序は、の発生頻度は表層上皮性・間質性腫瘍が 70%、性索卵巣癌の正確な理解を困難にしている。また卵巣癌

間質性腫瘍が 10%、
胚細胞腫瘍が 20%を占めている。

の生物学的態度や病理学的特性や臨床像は、組織型

最近、表層上皮性・間質性腫瘍の大部分を占めるに大きく依存するため、卵巣癌の解明が未だなされ漿液性癌のうち高異型度を示すものが、卵管釆の卵ていない現状では、卵巣癌の治療、特に進行癌症例

管上皮細胞由来であることが明らかになった 2)。こに対する根治的治療が十分に効果を発揮していない。

のように卵巣腫瘍の発生に関して多くの病理学的・

このような現状を改善するためには、卵巣癌の正確臨床的知見が蓄積されてきたことから、2014 年に主な分子生物学的発癌機序の理解に基づいた新薬の開に上皮性腫瘍のカテゴリーに大きな変遷を加えた発や早期発見を可能とするバイオマーカーの同定がWHO 分類 (2014)に改訂され、従来の卵巣腫瘍取扱必須である。そこで本稿では、卵巣癌の新たな分類

い規約は WHO 分類 (2014)に準拠した「卵巣腫瘍・と現在までに解明されている発癌機序について概説

卵管癌・腹膜癌取扱い規約」に改訂された。従来のする。

規約では表層上皮性・間質性腫瘍の定義は、「卵巣表- 22 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

表1

吉本賢史

他

上皮性卵巣癌の分類、発生起源、発癌機序

層上皮およびそれに由来する上皮から発生する腫瘍Type II 腫瘍は、大部分の卵巣癌による死亡原因とで、種々の割合の間質性成分とで構成される。」と記なっており、高異型度漿液性癌、高異型度類内膜癌、載されていたが、漿液性癌の一部が卵管上皮細胞由

癌肉腫、未分化癌を含んでいる。これらの癌は、細来であるという知見から、「表層上皮性・間質性」が胞増殖が旺盛で、進行したステージで発見されるた「上皮性」のみの名称となり、間質性腫瘍は別項目

め予後が悪い。Type II 腫瘍は、前癌病変を経ない「deに分類された。また改訂版の規約では、漿液性癌はnovo 癌」と考えられてきたが、高異型度漿液性癌は低異型度と高異型度の 2 つに分けられ、組織発生の

卵 管上 皮細 胞か ら 生 じた secretory cell out-growth

点から両者は基本的に別個の悪性腫瘍として位置づ(SCOUT), serous tubal intraepithelial neoplasia (STIN),

けられている3)漿液性卵管上皮内癌 (STIC; serous tubal intraepithelial(表 1)。

このように卵巣癌の分類は過去 10 年間で大きく

carcinoma)を経て発生することが明らかになった。分

変化した。特に癌細胞の性格と遺伝子異常の特徴に

子生物学的特徴はほぼ全ての症例で p53 変異を認め基づいて、Kurman らは卵巣癌を組織別に type I とる点で、その結果、高率にゲノム不安定性・染色体

type II に分類した発癌モデルを提唱した

4)(表 1)。

不安定性が発癌過程で生じている。

Type I 腫瘍には、低異型度漿液性癌、低異型度類内膜癌、粘液性癌、明細胞癌、悪性ブレナー腫瘍が含III. 卵巣癌の発生起源と分子生物学的異常まれる。この type の腫瘍は、良性の嚢胞腺腫や境界悪 性 腫 瘍、 あ る い は子 宮 内膜 症 を 前 癌病 変 に 、卵巣癌が種々の組織型を示す理由は、胎児期の卵「adenoma-carcinoma sequence」に沿って発癌に至る。

巣の発生過程に見出すことができる。胎児期に体腔

分子生物学的な特徴として、癌遺伝子 KRAS, BRAF,

は中皮細胞によって覆われ、その中のある部分が漿

PIK3CA, HER2/neu, CTNNB1 等の活性化変異と、癌抑膜上皮を形成し、卵巣の表層上皮となる。同様に中制遺伝子 PTEN, ARID1A 等の異常を高率に認めるが、皮細胞はミュラー管 (中腎傍管)を生じさせ、そこか

p53 変異は稀であることが挙げられる。一般的に type

ら卵管、子宮、膣が発生する。つまり卵巣表層上皮

I 腫瘍の臨床的特徴は、細胞増殖が比較的緩やかで、とミュラー管由来の臓器の発生起源は同一であると診断時に腫瘍は卵巣内に限局し、早期のステージでいう概念 (secondary Müllerian system)が提唱されて発見される点である。しかし明細胞癌と粘液性癌にいる 6)。そのため、卵巣癌の発生起源は、排卵の際関しては早期発見が困難なため、現状では type II 腫に生じた傷から卵巣表層上皮が卵巣間質内へ陥入し5)

瘍より予後が悪い 。

て形成される表層上皮性封入嚢胞 (inclusion cyst)、- 23 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

吉本賢史

他

つまり「卵巣自身」であると従来から考えられてきうに考えられている (図 2)。卵管は卵巣から排卵さた。細胞ストレスを受けた封入嚢胞細胞は遺伝子変れる卵子を取り込むために、ラッパの口のように開異を蓄積し、やがて同一の発生起源であるミュラー

いた卵管采が卵巣を包み込んでいる。卵管采は無数

管由来の組織型 (卵管上皮、子宮内膜、子宮頚管腺の小指状突起を有し、線毛細胞と非線毛細胞 (分泌等)に化生 (metaplasia)を起こすことで、多様な組織

細胞・釘細胞からなる)で構成されている。この卵管型を示す上皮性卵巣癌が形成されるとされてきた。

采の分泌細胞から、最初の変化として SCOUT が生

実際、卵巣癌のうち、漿液性癌は卵管上皮に、粘液じる。SCOUT は、PAX2 や PTEN 発現減少等の異常性癌は子宮頚管粘膜に、類内膜癌は子宮内膜腺に、が報告されているが、細胞増殖は盛んではなく、遺明細胞癌は妊娠時の子宮内膜腺に、各々類似するこ伝子不安定性もほとんど見られない 14, 15)。次に、とが知られている。このように卵巣癌は、卵巣自体

SCOUT に p53 変異が生じると、p53 タンパク質の分から発生すると従来から考えられてきたが、最近、解が阻害されることで機能不活化 p53 が細胞内に蓄一部の卵巣癌の発生起源が、卵巣以外の組織、例え積し、免疫染色で p53 の過剰発現がみられる p53

ば卵管を構成する卵管釆や卵巣子宮内膜症から発生

signature という段階になる 2)。P53 signature は、最低

し、二次性に卵巣と関係しているというパラダイム

でも 12 個の細胞が p53 陽性で、かつ細胞増殖能が。本稿では次に、大部

低 い (MIB-1 <10%) 状 態 と 定 義 さ れ る 2) 。 P53分の卵巣癌を占める高異型度漿液性癌、低異型度漿

signature を示す SCOUT は、次第に細胞増殖能が亢

液性癌、類内膜癌、明細胞癌、粘液性癌の発生起源

進し、細胞・構造異型がみられる STIN (proliferativeと分子生物学的異常について概説する。

p53 signature; 細胞増殖能が亢進した p53 signature)へ

シフト的な説が提唱された

7, 8)

進行する 16)。STIN では、DNA 損傷時に損傷した DNAに集積する γ-H2AX の発現が特徴だが、これは p53

1. 高異型度漿液性癌の起源と発癌機序
高異型度漿液性癌は上皮性卵巣癌の約 34%を占め

変異による DNA 損傷の蓄積を示している。STIN かる。癌細胞は乳頭状かつ充実性の腺腔を伴って増殖ら進行した STIC は卵管上皮の分泌細胞のマーカー

し、その大部分が診断時に腫瘍が卵巣を超えて進展(PAX-8, mucin 1, Stathmin 1)が陽性を示し、p53, MIB-している。この組織型は、奇怪な核を持つ巨大な腫1, H2AX の高発現に加え、p16 と WT-1 陽性所見が特瘍細胞や旺盛な細胞分裂が特徴で、低異型度漿液性徴である。また一部の STIC には BRCA1/2 異常が生9)

じる (33~50%)17)。BRCA1/2 は DNA 損傷時に H2AX

癌との鑑別に利用される 。
高異型度漿液性癌の発生起源は、卵巣表層上皮にによって DNA 損傷部位に集積し、細胞周期の S 期由来する封入嚢胞、つまり「卵巣自身」であると従~G2 期に DNA 損傷を修復する。そのため BRCA1/2

来から考えられてきた。しかし 2001 年、BRCA1/2 胚異常は遺伝子変異の蓄積だけでなく、染色体不安定

細胞性変異を保有した女性の卵管采に生じた STIC

性や染色体異数性を招き、例えば BRCA1/2 の胚性変の組織型が、高異型度漿液性癌のそれに類似すると異は家族性乳癌卵巣癌症候群の原因となり、乳癌発

10, 11)。その後、この所見を支持する複数症リスクが 50~80%、卵巣癌発症リスクが 30~50%との報告から、現在では 50~60%の散発性に発生するなる。通常、BRCA1/2 異常を生じた細胞は細胞死を

高異型度漿液性癌は、卵管に生じた STIC が二次性起こすが、p53 変異を生じた STIC は細胞死を回避しに卵巣に浸潤・転移することに由来すると考えられて生存・増殖を続ける。高異型度漿液性癌では、早

報告された

12)

(図 1)。また最近、不死化した卵管上皮細期に p53 変異が生じ、その後 BRCA1/2 異常が生じ胞にいくつかの遺伝子を過剰発現することで高異型ることで染色体不安定性や DNA コピー数の異常を度漿液性癌を作り出すことに成功し、高異型度漿液

招き、癌細胞の多様性を生み出す 18)。高異型度漿液

性癌が卵管上皮由来であることが実験的にも証明さ性癌にみられるその他の遺伝子・シグナル経路の異

ている

れた

13)

常として The Cancer Genome Atlas (TCGA)は、67%に。

現在、高異型度漿液性癌の主な発癌過程は次のよRB 経路異常、45%に PI3K/Akt,- 24 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

図1

吉本賢史

他

上皮性卵巣腫瘍の発生起源：卵巣癌は、従来より卵巣自体から発生すると考えられ、その機序としては卵巣表層上皮が卵巣に生じた傷から卵巣内にこぼれ落ちてできた封入嚢胞が、化生を介して様々な組織型を示す機序が提唱されてきた。しかし最近、一部の卵巣癌の発生起源が、卵巣以外の組織、例えば卵管釆を構成する卵管上皮細胞や子宮内膜細胞が由来となり、そこから二次性に卵巣癌が発生する説が提唱されている。

PI3K/RAS 経路異常、51%に相同組換え修復経路異常、22%に Notch 経路異常を報告した

2. 低異型度漿液性癌の起源と発癌機序

19)

低異型度漿液性癌は上皮性卵巣癌の約 5%を占め。

高異型度漿液性癌のその他の発癌機序に関しては、
漿液性境界悪性腫瘍や低異型度漿液性癌から進行す

限局し進行も緩徐で、高異型度漿液性癌よりも予後、後述する卵管内膜症 (endosalpingiosis)が良い 21)。細胞異型は軽度~中等度で、核異型・核分から発生する機序が提唱されている (図 1)。卵管内

裂像は高異型度漿液性癌に比べてはるかに乏しい。

膜症の内部は、排卵の際に活性酸素を豊富に含んだ

従来より、封入嚢胞が卵管上皮へ化生し、漿液性濾胞液の放出や炎症等の発癌に有利な微小環境下に腺腫、漿液性境界悪性腫瘍と病変が進展して低異型あり、さらに p53 変異が生じることで高異型度漿液

度漿液性癌に至ると考えられてきた。漿液性境界悪

る機序や

20)

る。低異型度漿液性癌の大部分が診断時に卵巣内に性癌へ進行するという機序が考えられている

7, 8)

。

性腫瘍は、大きな腺管から徐々に小さな腺管に階層的に分枝する秩序立った増生を示す乳頭状腺管が特- 25 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

吉本賢史

他

3. 類内膜癌および明細胞癌の起源と発癌機序徴である。微小乳頭状漿液性癌は漿液性境界悪性腫
瘍がさらに進展した病変で、秩序立った分枝腺菅か

類内膜癌は上皮性卵巣癌の約 16%を占め、形態学

ら微小な乳頭状腺管の増生に取って代わる。実際に的に子宮体部の内膜腺に類似することや、約 50%の同一腫瘍内に漿液性腺腫、漿液性境界悪性腫瘍、低症例に認められる扁平上皮への分化を示す部分が特異型度漿液性癌が共存する症例が報告されている

22)。

徴である 9)。明細胞癌は上皮性卵巣癌の約 24%を占

最近、低異型度漿液性癌の発生起源について様々

めるが、これは西欧諸国の頻度 (上皮性卵巣癌の約な説が提唱されている (図 1)。一つは、卵巣表層上5%にとどまる)と比べて高頻度であり、年々患者数

皮が、排卵の際に生じた傷から卵巣間質内へ陥入しは増加している。明細胞癌は形態学的には細胞質にて形成された封入嚢胞が、卵管上皮化生を経る機序

グリコーゲンを貯留した淡明な細胞が特徴で、化学である。加えて最近、卵管内膜症から低異型度漿液療法に対して高い抵抗性を示すため特に予後が悪い。

性癌が発生する機序が提唱され、70%の漿液性癌が子宮内膜症は、類内膜癌および明細胞癌、頻度は卵管内膜症と関係するという研究結果が報告されて低いが一部の境界悪性腫瘍の発生起源と考えられて(図 1)。卵管内膜症は、排卵時に卵巣表層おり 32) (図 1)、日本の卵巣子宮内膜症患者 6,398 人

上皮が欠損した際に、卵管采から卵管上皮細胞が卵を対象にした最長 17 年間の前方視的な調査では、子巣内へこぼれ落ちることで生じるため、卵管上皮細宮内膜症患者の 0.72%が卵巣癌 (組織型別の頻度は、胞によって裏打ちされた封入嚢胞となる。また卵管類内膜癌 39%, 明細胞癌 35%, 漿液性癌 11%, 粘液内膜症は、卵巣表層上皮由来の封入嚢胞 (22%)と比性癌 9%)へ進行したことが報告された 33)。子宮内膜

較して、発生頻度は高い (78%)24)。これまでに、卵症は、エストロゲン依存性に子宮内膜類似の組織が管内膜症が高頻度に漿液性境界悪性腫瘍に合併する

子宮腔内面以外の組織や臓器に異所性に現れ増生す

ことや、悪性化した卵管内膜症が漿液性癌に合併する疾患で、非不妊女性の過去 40 年間の発症率は 2%ることが報告されており、卵管内膜症は低異型度漿

から 20%に、不妊女性の過去 20 年間の発症率は 10%いる

12, 23)

液性癌の発生に関与することが示唆されている

25, 26)。

から 45%へ、いずれも急激に増加している 34)。1925

これら卵管上皮化生を起こした封入嚢胞や卵管内膜

年に子宮内膜症が悪性転化するという報告 35)がなさ症は、漿液性腺腫・漿液性境界悪性腫瘍を経て癌へれて以降、子宮内膜症が卵巣癌、特に類内膜癌と明と至るが、境界悪性腫瘍の段階で BRAF, KRAS 活性細胞癌の発生起源であることを支持するエビデンス

化変異は各々28%と 33%にみられ、低異型度漿液性が報告されてきた 33, 36)。本邦では 1986 年から 2005

癌では各々33%と 35%にみられる 27)。また、BRAF,

年までの卵巣癌 315 例の後方視的調査において 18

KRAS 活性化変異は漿液性腺腫の段階からみられる例 (5.7%)に卵巣子宮内膜症の合併を認め、このうち

28)、これらの異常は境界悪性腫瘍

14 例は 2001 年から 2005 年までの最近 5 年間に集中の発生・進行と低異型度漿液性癌の発癌に重要な異しており、内膜症由来の卵巣癌は増加傾向にある 37)。

常である (図 2)。さらに最近、低異型度漿液性癌で子宮内膜症の発生機序は、封入嚢胞が子宮内膜へは TANK, PARP1, CDK2, PEA15 といった遺伝子の発化生を起こす「体腔上皮化生説」38)や、約 90%の女

現 異常 が報 告さ れ 、 これ ら は活 性 化 した BRAF,性で生じる月経時の月経血逆流の際に子宮内膜組織

KRAS と共に ERK-MAPK 経路を活性化し、低異型が卵管を通って卵巣へ逆流し、異所性に着床するこ度漿液性癌の発癌過程で細胞増殖の促進やアポトーとで発生する「子宮内膜組織移植説」39)が考えられシスの抑制に関与する 29)。一方、p53 変異の頻度は、ている (図 1)。しかし、内膜症の発生に至る病態を大部分の患者で検出される高異型度漿液性癌に対し１つの説では説明できないのが現状で、腹膜の内膜という報告もありて、低異型度漿液性癌では 8%にとどまり

30)

、染色

症は子宮内膜組織移植説によって発生し、卵巣の病

体不安定性や DNA コピー数の異常もほとんどみら

巣は体腔上皮化生説や子宮内膜組織移植説によって

れない

31)

。

発生するという発生臓器別に異なる機序を経て発生するという考えが提唱されている 40)。子宮内膜症の- 26 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

吉本賢史

他

(月
子 経
宮 血
内 の
膜 逆
細 流
胞 に
の よる
移
植
)

卵巣表層上皮 (OSE)
排卵によるOSEの欠損

卵管上皮(卵管釆; 分泌細胞)<間断なき排卵説>

OSEの修復過程における陥入と増殖

SCOUT(p53 signature) p53変異

表 層 上 皮 性 封 入 嚢 胞
子宮内膜
化生
酸化
ストレス

STIN

Brenner
腫瘍

粘液性境界
悪性： 漿液粘液性
ERα(+)
Wnt signal
異常

類内膜癌

(高異型度)p53変異

PTEN
ARID1APIK3CA異常

類内膜癌(低異型度)

漿液性

粘液性

漿液性

STIC
BRCA1/2
異常

p53変異

卵巣へ
浸潤・転移

p5
3変
異

HNF-1β(+)
ERα(−)

明細胞癌

卵管
内膜症

KRAS
BRAF
変異

卵巣チョコレート嚢胞(子宮内膜症 )
p53
変異

卵管上皮
化生

粘液化生

良性： 漿液粘液性(proliferative
p53 signature)

漿液粘液性癌

粘液性癌 低異型度
漿液性癌

p53変異

高異型度
漿液性癌

図 2 上皮性卵巣腫瘍の発生機序：卵巣腫瘍は単一な疾患ではなく、様々な組織型が混在した複雑な疾患で、その組織型ごとに発生機序も異なる。腺腫から境界悪性腫瘍を経て生じる低異型度漿液性癌と粘液性癌は、KRAS, BRAF 活性化変異を中心とした MAPK 経路の活性化が発癌に重要である。子宮内膜症を起源として発生する類内膜癌と明細胞癌は共通して PTEN, ARID1A, PIK3CA に異常がみられ、加えて類内膜癌ではエストロゲン受容体 (ER; estrogen receptor)の過剰発現と Wnt シグナルの活性化が、明細胞癌では HNF-1β の過剰発現が発癌に大きく関与する。また子宮内膜症からは、漿液
粘液性境界悪性腫瘍を生じることもある。一方、これら type I 腫瘍とは異なり、高異型度漿液性癌や高異型度類内膜癌等の type II 腫瘍のほぼ全ての発癌過程で p53 変異が生じる。大部分の高異型度漿液性癌は、卵管上皮内癌 (STIC)が卵巣に浸潤・転移したものだが、一部は低異型度漿液性癌や境界悪性腫瘍、卵管内膜症から進行すると考えられている。高異型度類内膜癌は、主に卵巣表層上皮 (OSE)や封入嚢胞から de novo に発生するが、一部は低異型度類内膜癌から進行する。

悪性転化を誘導し発癌に至る原因として、まず持続内膜症組織内での出血の繰り返しの結果、子宮内膜的なエストロゲン曝露が挙げられる。子宮内膜症組症の内容液に蓄積した過剰な遊離鉄が挙げられる 44)。

織内でのエストラジオールの増加 41)や、エストロゲ

子宮内膜症内の遊離鉄は、子宮内膜症を構成する細ン受容体の発現増加

42)、プロゲステロン作用の抑制(プロゲステロンはエストロゲン刺激を抑制する機胞に高度の酸化ストレスや細胞傷害、DNA 損傷を引き起こし、悪性転化の原因となる 45)。

能をもつ) 43)等が生じることで、子宮内膜症細胞が持

これら子宮内膜症組織内の微小環境の影響に加え、続的にエストロゲンで刺激され、子宮内膜症の成長様々な分子生物学的異常が子宮内膜症から類内膜と悪性転化が引き起こされる。また、子宮内膜症が癌・明細胞癌への悪性転化に関与する (図 2)。癌に悪性転化を起こす原因として、月経血の逆流や子宮近接する子宮内膜症、類内膜癌、明細胞癌にみられ- 27 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

吉本賢史

他

る共通した異常として、PTEN が位置する 10q23.3 の

このように、子宮内膜症から悪性転化する早期のloss of heterozygosity (LOH; 各々56.5%, 42.1%, 27.3%)

段階では、PTEN, ARID1A, PIK3CA, p53 の異常や、46)

持続的なエストロゲン刺激、遊離鉄が誘導する酸化が報

ストレスや DNA 損傷の蓄積等の分子生物学的異常

告されている。
また、ARID1A 体細胞変異 (各々100%,が生じる。ここに Wnt/β-catenin 経路の異常が加わる

30%, 46%)や ARID1A の発現消失 (各々100%, 42%,

ことで類内膜癌へ進行する。一方、子宮内膜症細胞や、PTEN 体細胞変異 (各々20.6%, 20.0%, 8.3%) 、PTEN の発現消失 (各々60.0%, 38%, 37.5%)

31%)49-51)

25%)

52, 53)47, 48)、 PIK3CA 活 性 化 変 異 ( 各 々 90%, 12%,も 高 頻 度 に 認 め ら れ る 。 こ れ ら PTEN,

ARID1A, PIK3CA の異常は、子宮内膜症から類内膜の長期的な酸化ストレスへの曝露は、エストロゲン受容体の発現消失と、HNF-1β の過剰発現を引き起こし、明細胞癌へ至ると考えられている 62)。

癌や明細胞癌へ発癌する過程の早期の段階で共通して生じる分子生物学的異常である。また低頻度だが、4. 粘液性癌の起源と発癌機序

類内膜癌および明細胞癌に近接する子宮内膜症に

粘液性癌は上皮性卵巣癌の約 12%を占め、形態学

p53 タンパク質の蓄積、すなわち p53 変異 (各々9%,

的には胃腸管上皮や子宮の内頚部に類似した構造を25%)が検出されるが、癌を伴わない子宮内膜症では示す。粘液性癌は粘液性腺腫から粘液性境界悪性腫

p53 異常はみられないことが報告されている

54)

瘍を経て生じるが、内頚部型の境界悪性腫瘍が癌化。

さらに、子宮内膜症から類内膜癌や明細胞癌へとする例は稀であり、99%以上は胃腸管上皮に類似し発癌する過程では、各々独自の分子生物学的異常をた構造である 63)。また現在、内頚部型の粘液性腫瘍

獲得する (図 2)。大部分の類内膜癌では、エストロ

は、漿液粘液性腫瘍として独立して分類されている。

ゲン受容体の過剰発現を介したエストロゲンの長期

内頚部型の粘液性腫瘍の発生起源は、封入嚢胞に

53)

や、主に CTNNB1 活性化変異 (38%)を介生じた子宮頚管粘膜化生や子宮内膜症と従来から考した Wnt/β-catenin 経路の異常 (85%)が報告されてい

えられてきた 32)。しかし粘液性癌の大部分を占めるる 55)。一方、大部分の明細胞癌では HNF-1β の過剰

胃腸型粘液性癌の場合、胃腸管上皮は非ミュラー管発現が認められ、この異常は癌細胞の細胞質へのグ由来であるため、その発生は化生説を用いて説明でリコーゲンの蓄積や抗アポトーシス作用、化学療法

きない。現在も粘液性癌の正確な発生起源について的な刺激への抵抗性等に関与している

56, 57)。加えて、癌遺伝は未解明であるが、これまでに Brenner 腫瘍の 18%

子 AKT2 増幅 (14%) や MET 過剰発現 (22%) も報に粘液性腺腫が共存していること 64)、粘液性癌と近告されている。また、子宮内膜症や類内膜癌とは異接する Brenner 腫瘍に共通して 12q14-21 領域の増幅なり、明細胞癌ではプロモーター領域の過剰メチルが検出されたことが報告され 65)、胃腸型粘液性癌と化等のエピジェネティックな変化によるエストロゲ

Brenner 腫瘍は類似した組織発生を示す可能性が指ン受容体の発現消失がみられ、明細胞癌の発症はエ摘されている。加えて、Brenner 腫瘍を構成する移行

48)

ストロゲン非依存性である

58)

59)

上皮細胞が化生を経て、粘液性腫瘍を生じることを。

一方、type II 腫瘍に属する高異型度類内膜癌の発示す研究報告もなされた 66) (図 1)。粘液性癌の発癌

癌機序は、大部分の類内膜癌でみられる PI3K/PTEN

機序としては、KRAS 活性化変異 (腺腫, 55.7%; 境界

経路や Wnt/β-catenin 経路の異常がみられない代わり

悪性腫瘍, 73%; 粘液性癌, 85%)67)や、HER2/neu の遺に、p53 変異を被っていることから 60)、卵巣表層上

伝子増幅と過剰発現 (15%)が報告されている 68) (図皮または封入嚢胞から de novo に発生するとされて2)。また最近、p53 変異の頻度が解析され、粘液性腺

61)。また、稀に CTNNB1 変異と p53 変異を生じ腫 (9.1%)と粘液性境界悪性腫瘍 (13.8%)の頻度と比た高異型度類内膜癌がみられることから、一部の高較して、粘液性癌 (51.6%)では有意に p53 変異の頻異型度類内膜癌は低異型度類内膜癌から進行すると度が高く、粘液性癌の発癌過程の比較的後期の段階いる考えられている60)。

で p53 変異の獲得が関与することが示唆された 69)。

- 28 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

吉本賢史

IV. 終わりに

他

参考文献

長年の卵巣癌の基礎・臨床研究により、卵巣癌の1)

日本産科婦人科学会・日本病理学会編: 卵巣腫

発癌機序や発生起源が次第に明らかになるに従い、

瘍取扱い規約-組織分類ならびにカラーアトラ

その新知見に基づいた新たな卵巣腫瘍の分類もなさ

ス 2009 年改訂第 2 版. 2009, 金原出版, 東京,

れている。しかし、非常に多彩な卵巣癌の組織型に

2009.
2)

応じた正確な発癌機序は解明され始めた段階であLee, Y., et al: A candidate precursor to serous

り、そのため治療成績も決して満足出来る現状では

carcinoma that originates in the distal fallopian tube.

ない。今後、新たな病理学的、分子生物学的研究に

J Pathol, 211: 26-35, 2007.
3)

よって得られた発生起源や発癌機序の知見に沿っ

日本産科婦人科学会・日本病理学会編: 卵巣腫て、卵巣癌の正確かつ詳細な分類を行うことが必要

瘍・卵管癌・腹膜癌取扱い規約病理編 2016 年第不可欠である。さらに個々の組織型や患者背景に見

1 版. 2016, 金原出版, 東京, 2016.

合った治療を行うことで、最終的には卵巣癌の予後

4)

Shih, I.M., et al: Ovarian tumorigenesis: a proposedmodel based on morphological and molecularの改善に寄与するものと期待される。

genetic analysis. Am J Pathol, 164: 1511-1518, 2004.

V. 略語一覧

5)

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KRAS, Kirsten Rat Sarcoma Viral Oncogene Homolog;

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BRAF, V-Raf Murine Sarcoma Viral Oncogene Homolog

Res Pract, 2: 1, 2015.

B; PIK3CA, Phosphoinositide-3-Kinase Catalytic Subunit

6)

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Viral Oncogene Homolog 2, Neuro/Glioblastoma Derived

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熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

原

鈴木涼馬

他

著

全身性アミロイドイメージングプローブ 18F-EFSB の臨床応用に向けた基礎研究
鈴木涼馬*), 盛島由貴**), 松永浩文***), 山下太郎****), 冨吉勝美*****)

Fundamental Study for Clinical Application of Systemic Amyloid Imaging Probe 18F-EFSB
Ryoma Suzuki*), Yoshiyuki Morishima**), Hirofumi Matsunaga***), Taro Yamashita****), Katsumi Tomiyoshi*****)
Abstract: Early detection and quantitative evaluation of deposited amyloid is extremely important in treating patientswith amyloidosis. we made a precursor EMSB and 19F-EFSB labeled stable isotope fluorine on EMSB to develop a newimaging probe18F-EFSB that detects systemic amyloidosis by PET examination. In this study, the following three werecarried out as basic research for clinical application of 18F-EFSB for diagnosis (1)histochemical analysis to amyloid using
19

F-EFSB, (2)investigation of optimal synthesis condition of 18F-EFSB, (3)quality control of 18F-EFSB. As a result ofhistochemical analysis, 19F-EFSB specifically accumulated in all disease type amyloid. Therefore, it was shown that 18FEFSB also accumulates in amyloid.18F-EFSB was efficiently labeled with a radiochemical purity of 81.7 ± 5.1%(n=3)
by reaction at 200 degree for 5 minutes. Quality control (radiochemical purity test, pH measurement, endotoxin test,sterility test) performed was no problem. By clearing some quality control in the future, 18F-EFSB may be a clinicallyapplicable tracer capable of detecting amyloid in the whole body.
Key word: Systemic amyloidosis, Amyloid PET, Histochemical analysis, Radiosynthesis, Quality control
受付日*熊本大学大学院

保健学教育部**熊本赤十字病院***熊本大学大学院薬学教育部****熊本大学大学院生命科学研究部

脳神経科学講座神経内科学分野*****熊本大学大学院生命科学研究部

医用理工学分野

投稿責任者：冨吉勝美

先端生命医療科学部門

ktomiyo@kumamoto-u.ac.jp

Ⅰ. はじめに

これまでにアミロイドを画像化する標識薬剤として、限局性のアミロイドーシスであるアルツハイ

アミロイドーシスは不要性タンパク質であるアマー型認知症の原因物質とされるアミロイドβに

ミロイドが種々の臓器に沈着することにより進行特異的に集積する Pittsburgh compound-B(11C-PiB)、

性の機能障害を引き起こす難病である 1,2)。進行し[11C]2-(2-[2-Dimethylaminothiazol-5-yl]ethenyl)-6-(2-た疾患に対しての治療は未だ大きな問題があるた[fluoro]ethoxy)benzoxazole(11C-BF227)、18F-Florbetapir

め、患者が十分な治療効果を得るためには早期診断などが開発され臨床で研究されている 7-9)。さらにが重要となる 3)。しかしアミロイドーシスの一般的

近年の研究で 11C-BF227、18F-Florbetapir は心アミロ

な組織診断方法であるコンゴーレッド染色は、生検

イドーシスの沈着アミロイドを検出するプローブが必要であり侵襲的で限局的な情報しか提供されとして有用であると報告されている 10,11)。一方、全ない検査であるため、早期診断は依然として困難で身性のアミロイドーシスを PET で診断した報告はある

ほとんどない。

。これらの問題を解決する方法として、アミ

3-5)

以前、安東らはコンゴーレッド誘導体で生体内にロイドイメージング用 positron emission tomography(PET)プローブを用いて in vivo でアミロイドを画投与可能な診断試薬(trans,trans)-1-bromo-2,5-bis-(3-像化する診断法が注目されている 。

hydroxycarbonyl-4-hydroxy)styrylbenzene (BSB) を 開

6)- 33 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

発し、毒性・発がん性などの問題が少ないことから、

鈴木涼馬

他

2.1.2 組織染色方法
コンゴーレッド染色には Congo red(Merck KgaA、

シンチグラフィーで使用可能であることを示唆し。さらに中園らは BSB の誘導体として 1-Meth-ドイツ)、フェノール(ナカライテスク株式会社、京oxy-2,5-bis-styrylbenzene (MSB)を開発し、組織化学

都)、酢酸(ナカライテスク株式会社、京都)、キシレ

的検査のみならず全身のアミロイドを検出する有ン(ナカライテスク株式会社、京都)、エタノール(ナ用な PET 薬剤となることを示唆した。今回松永

カライテスク株式会社、京都)、ワイゲルト鉄ヘマト

は MSB に放射性フッ素を標識するために、前駆体

キシリン液 2(武藤化学株式会社、東京)、IHC Wash

1(2-mesyl-ethoxy)-2,5-bis-styrylbenzene(EMSB) と 、

Buffer 3(株式会社ファルマ、東京)、IHC Wash Buffer

EMSB に安定同位体フッ素を標識した 1(2-[ F]fluo-2(株式会社ファルマ、東京)、マリノール(武藤化学

た

12)

13)

19

rine-ethoxy)-2,5-bis-styrylbenzene( F-EFSB)を開発し株式会社、東京)を使用した。パラフィン切片は脱パ

た。EMSB に F をラベリングした標識薬剤 1(2-[ F]ラフィンするため、キシレン、100％エタノール、

fluorine-ethoxy)-2,5-bis-styrylbenzene( F-EFSB)は、全90％エタノール、80％エタノール、70％エタノール

身のアミロイド沈着を PET で検出する新たなアミの順にそれぞれ 1 分間ずつ浸したあと、蒸留水で水

ロイドーシス用標識薬剤になると考えられる。

洗した。組織をコンゴーレッド溶液(Congo red: 1000

本研究の目的は、 F-EFSB を臨床で使用可能な標

μl、フェノール: 50μl、酢酸: 10μl)に浸し遮光下で識薬剤にするための基礎研究として(1) F-EFSB の

30 分間染色したあと、蒸留水で洗浄した。さらにヘアミロイドへの反応性を組織化学的分析により検

マトキシリンで染色し、IHC Wash Buffer 3 で 3 回、討すること、(2)EMSB に F を標識合成する際の最IHC Wash Buffer 2 で１回洗浄した。組織を脱水する

適な合成条件を検討すること、(3) F-EFSB の品質

ため 70％エタノール、80％エタノール、90％エタノ

管理を行うことである。

ール、100％エタノール、キシレンの順に浸したあ

19

18

18

18

13)

18

19

18

18

と、マリノールを用いてカバーガラスで封入した。

Ⅱ. 使用機器および方法

組織の観察には光学顕微鏡 Bx51(オリンパス株式会社、東京)、偏光レンズ(オリンパス株式会社、東京)を使用した。観察では、組織が橙赤色に染色されて2.1 様々な病型の沈着アミロイドに対する F19

いる、かつ偏光顕微鏡下の観察でアップルグリーン

EFSB の反応性の検討を呈した箇所をアミロイド陽性と判定した。

2.1.1 使用標本実験で用いたすべての標本は、組織病理学検査に

F-EFSB 染色には 19F-EFSB(熊本大学薬学部、熊19

おいてコンゴーレッド染色や遺伝子診断、免疫組織

本)と Dimethyl sulfoxide(株式会社エムピーバイオジ

化学によって確定診断に至った厚さ４μm の連続

ャパン、東京)、Glycerol Gelatin(SIGMA、アメリカ)

切片を使用した。病型別に、AL アミロイドーシスを使用した。19F-EFSB はジスチリルベンゼン誘導体

患者 6 名(男性 5 名、女性 1 名、70.0±6.4 歳)、AAであることから強い蛍光を示す。標本はコンゴーレ

アミロイドーシス患者 2 名(男性 1 名、女性 1 名、ッド染色で使用した同一患者の連続切片を使用し50.0±46.7 歳)、トランスサイレチン型家族性アミロ

た。コンゴーレッド染色時と同様に脱パラフィンを

イ ド ポ リ ニ ュ ー ロ パ チ ー (FAP: Familial Amyloid

行ったあと、蒸留水で脱水した。組織を 19F-EFSB 溶

Polyneuropathy)患者 3 名(男性 2 名、女性 1 名、52.7

液 (19F-EFSB を Dimethyl sulfoxide で 質 量 ％ 濃 度±12.0 歳)、野生型トランスサイレチン由来老人性0.01％に希釈)に浸し遮蔽下で 30 分間浸漬したあと、

全 身 性 ア ミ ロ イ ド ー シ ス (SSA: Senile Systemic

組織を蒸留水で洗浄した。自然乾燥したあと、

Amyloidosis)患者 3 名(男性 2 名、女性 1 名、76.0±

Glycerol Gelatin を用いてカバーガラスで封入した。

2.6 歳)、アミロイド沈着無し患者 4 名(男性 1 名、女組織の観察には蛍光顕微鏡 Biozero(株式会社キーエ

性 4 名、50.3±7.1 歳)であった。生検部位は消化管

ンス、大阪)を使用した。

5 例、心筋 3 例、皮膚 2 例、腸管・腎臓・十二指腸・骨髄・骨格筋・気管支 1 例、不明 2 例であった。

- 34 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

鈴木涼馬

他

Fig. 1 EMSB の構造式および 18F-EFSB の反応式

を 18F に置換することで行われる(Fig. 1)。最適な合2.1.3 組織染色の分析方法
同一患者の連続切片を用いてコンゴーレッド染
色と19

成条件を検討するため反応時間と温度をそれぞれ調べた。初めに反応温度 180℃で固定し 2.5 分間、

F-EFSB 染色を行った。組織におけるコンゴ

ーレッド陽性部位と5 分間、7.5 分間、10 分間、15 分間と変化した。最F-EFSB 蛍光部位の相同性を19

適な反応時間を決定した後、反応温度を 150℃、目視で比較した。

170℃、190℃、200℃、210℃と変化した。合成は各反応条件で 3 回ずつ行った。

2.2 F-EFSB の最適な合成条件の検討
182.2.1 標識合成に用いた使用薬品および機器
2.2.3 HPLC 使用機器、分析条件および放射化学的純標識合成にはアセトニトリル(脱水)(関東化学株度の算出方法式会社、東京)、kryptofix 222 (Merck KgaA、ドイツ)、
炭酸カリウム(和光純薬工業株式会社、大阪)を使用

High performance liquid chromatography(HPLC)装した。Sep-Pak Accell Plus QMA Plus Light Cartridge は

置は、高圧送液ポンプ uf-6050SZ2(ユニフローズ、

Waters(アメリカ)から購入した。EMSB は熊本大学

東京)、
カラム wakosil-ii 5c18ar Φ4.6mm×250mm(和薬学部で合成されたものを使用した。

光純薬工業株式会社、大阪)、放射線検出器は標識合成に用いた F は日本赤十字社熊本健康管

RI0704(JFE テクノス株式会社、神奈川県)、UV 検出

理センターPET-CT 診断センターで製造されたもの

器 EYELA UV-9000(東京理化器械株式会社、東京)をを使用した。標識合成装置は標識化合物供給システ使用した。キュリーメーター井戸型 NaI シンチレー

ム C-メチル合成装置 Ver 1.2.4(JFE エンジニアリン

ションカウンタは ICG-7(日立アロカメディカル株

グ株式会社、東京)を使用した。

式会社、東京)を使用した。溶離液は、アセトニトリ

18

11

ルと水の混合溶液(80：20)を用いた。流速は 2ml/min、UV は 254nm とした。

2.2.2 合成方法
kryptofix 222 と炭酸カリウムの混合溶液(kryptofix

はじめにコントロールデータとして、HPLC を用

222: k2CO3: acetonitrile: distilled water =220mg: 70mg:

いて 18F の放射能(RA: Radioactivity)スペクトルと3ml :3ml) 0.4ml を Sep-Pak QMA に通すことで 18F を

ultraviolet(UV)スペクトル、EMSB の UV スペクトル

反応容器に溶出した。溶媒を除去するために窒素ガを分析した。その後、合成後の溶液の RA スペクトス気流中で 150℃5 分間加熱乾固した。5 分間冷却

ルと UV スペクトルを分析した。合成後の反応液のした後、無水アセトニトリル(0.4ml)を加えて再度HPLC 分析結果を画像解析ソフト ImageJ(NIH)14)で150℃5 分間共沸蒸留することで水の残留痕跡を除表示し、RA ピークの面積を求め、放射化学的純度去した。

を下記の式より求めた。

共沸が終了した反応容器に、EMSB を無水アセト

放射化学的純度＝ 18F-EFSB の RA ピーク面積/

ニトリルで質量％濃度 0.4％に希釈した溶液を加え(18F の RA ピーク面積+ 18F-EFSB の RA ピーク面積)てフッ素化を行った。本合成は EMSB のメシル基- 35 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

鈴木涼馬

他

Ⅲ. 結果

2.3 18F-EFSB の品質管理
2.3.1 使用機器および薬品本研究では品質管理として、放射化学的純度試験、
pH 測定、無菌試験、エンドトキシン試験、以上の 4

3.1 様々な病型の沈着アミロイドに対する 19FEFSB の反応性の検討つを実施した。

Fig. 2 に種々の全身性アミロイドーシスに対する

精 製 に は Sep-Pak Accell Plus QMA Plus Light

コンゴーレッド染色と 19F-EFSB の染色結果を示す。

Cartridge(Waters、アメリカ)を使用した。pH 測定で左の行からからコンゴーレッド染色(CR: Congo red)、はリトマス試験紙(東洋工業株式会社、東京)を使用

コ ン ゴ ー レ ッ ド 染 色 時 偏 光 レ ン ズ 下 観 察 (PL:した。無菌試験では無菌性試験キッド Oxoid Signal

polarized light)、19F-EFSB 染色である。AL、FAP、アBlood Culture System Thermo Scientific 20pkg

ミロイド沈着無しは消化管生検、AA は腎生検、SSA

BC0100M BC0100 BC0102M(Thermo Fisher Scientific、は心筋生検である。矢印で示すように、すべての組

アメリカ)を使用した。エンドトキシン試験ではエ織においてコンゴーレッド染色により橙赤色を示

ンドトキシン検出用試薬 Limulus ES-2 Single Test

す箇所があり、偏光顕微鏡下観察でアップルグリー

wako(和光純薬工業株式会社、大阪市)を使用した。

ンの複屈折を呈した。すべての病型のアミロイドに

インキュベートには IC100W(ヤマト科学株式会社、

おいて、19F-EFSB の集積部位はコンゴーレッド陽性東京)を使用した。

部位と一致していた。

2.3.2 品質管理の手順

3.2 18F-EFSB の最適な合成条件の検討

合成後の溶液を Sep-Pak QMA に通過させ、フリSep-Pak QMA から抽出した 18F の放射能は 70～

ーの 18F-を除去することで精製を行った。精製した250MBq であった。18F、EMSB、200℃5 分間で合成溶液を使用して pH 測定、エンドトキシン試験、無した反応液の HPLC 分析結果をそれぞれ Fig. 3、Fig.

菌試験をそれぞれ 5 回ずつ実施した。pH 測定はリ4、Fig. 5 に示す。HPLC 分析の上段は RA スペクト

トマス試験紙に対して、精製液を数滴滴下した。エル、下段は UV スペクトルである。縦軸は信号強度

ンドトキシン試験はライセート試薬と精製液(mV)、横軸は保持時間(minute)である。ここで保持0.2mL を試験管中に混合し、37℃のインキュベータ

時間は、物質がカラムに流入してから溶出されるまに 60 分間安置するゲル化法で行った。無菌試験はでの時間を示している。なお UV スペクトルは機器

ブラッドカルチャーに精製液を 1ml 加えて、37℃のの不良により上下反転して表示している。18F の RA

インキュベータに 1 週間安置した。

ピークは 1.8 分(peak 1)、UV ピークは 2 分(peak 2)と2.5-2.8 分(peak 3)に出現した。EMSB の UV ピーク

2.3.3 品質管理の分析方法

は 1.9 分(peak 1)と 3.3-4.4 分(peak 2)に出現した。反精製後の放射化学的純度試験は、2.2.3 に述べた

応条件 200℃5 分間で合成した反応液の RA ピーク

使用機器と分析条件を用いて、同様に放射化学的純は 2 分(peak 1)と 4-5.5 分(peak 2)、UV ピークは約度を算出した。pH 測定はリトマス試験紙の pH 値

1.8-2.0 分(peak 3)、2.2-2.5 分(peak 4)、3-4.0 分(peakを目視で判定した。エンドトキシン試験は加熱終了

5)、4.5-5.8 分(peak 6)、8.9-10.2 分(peak 7)に出現した。

後、試験管を 180 度転倒しゲル形成が生じている場

Fig. 6 に反応時間の変動による放射化学的純度の合は陽性、生じていない場合は陰性と判定した。無結果を示す。放射化学的純度は 2.5 分間で 70.2±

菌試験では、細菌が発生した二酸化炭素の量を測定

9.3%、5 分間で 74.8±5.8%、7.5 分間で 69.6±7.6%、器で計測し、体積増加が 2ml 以上の場合を陽性、そ10 分間で 68.2±5.0%、15 分間で 64.6±3.2%であっ

れ以下の場合を陰性とした。

た。放射化学的純度は 5 分間の加熱でピークになり、その後緩やかな減少を示した。これより最適な反応
時間は 5 分とした。Fig.7 に反応温度の変動による
放射化学的純度の結果を示す。放射化学的純度は- 36 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

鈴木涼馬

他

Fig. 2 様々な種類のアミロイドへ対するコンゴーレッド染色と 19F-EFSB の相同性検討結果(スケールバー: CR, PL=500μm、19F-EFSB=100μm)

150℃で 56.7±9.6％、170℃で 69.9±2.1％、190℃で6)、10 分(peak 7)に出現した(Fig. 8)。精製後の放射75.8±1.5%、200℃で 81.7±5.1%、210℃で 84.9±

化学的純度は 95.1±3.4％(n=5)であった(Table 1)。リ

1.6％であった。反応温度が高くなるにつれて放射トマス試験紙による pH 測定は全て 6.5-7.5 の範囲

化学的純度は向上した。

であった。エンドトキシン試験はゲル形成が生じなかったため陰性であった。無菌試験は体積増加が0.5ml 程度であったため陰性であった。

3.3 F-EFSB の品質管理
18

精製後の HPLC 分析の結果、RA ピークは 2.2 分(peak 1)と 5.7 分(peak 2)に、UV ピークは 2 分(peak3)、2.4-2.8 分(peak 4)、3.8-4.5 分(peak 5)、6 分(peak- 37 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

鈴木涼馬

他

Fig. 3 18F の HPLC 分析結果

Fig. 4 EMSB の HPLC 分析結果

Fig. 5 200℃5 分間の反応条件で合成された反応液の HPLC 分析結果

Ⅳ. 考察証明された 3-5,12)。各病型におけるコンゴーレッド染
色陽性部位と 19F-EFSB の蛍光部位は完全に一致し、アミロイド沈着組織以外には反応性を示さなかっ4.1 様々な病型の沈着アミロイドに対する 19F-た。よって 19F-EFSB は全ての全身性アミロイド―

EFSB の反応性の検討
F-EFSB の安定同位体である 19F-EFSB を用いて、シスの病型に対するアミロイドへ特異的に集積すアミロイドへの反応性を検討した。Fig. 2 に示すよることが明らかとなった。現在まで主にアミロイド

うに、全ての標本においてコンゴーレッド染色によβを検出することを目的に、コンゴーレッド誘導体

り橙赤色を示し、偏光顕微鏡下観察で緑色の複屈折

でスチリルベンゼンを有する様々なアミロイド検を呈する箇所が存在したため、アミロイドの沈着が出薬剤が開発されている 13)。Fig. 1 に示すように 19F-

18

- 38 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

鈴木涼馬

他

放射化学的純度(%)

100
80
60
40
20
0
2.5

5

7.5
10
反応時間(minute)

12.5

15

Fig. 6 反応時間による放射化学的純度の変化(反応温度 180℃固定)

放射化学的純度(%)

100
80
60
40
20
0
150

160

170

180

190

200

210

反応温度(℃)
Fig. 7 反応温度による放射化学的純度の変化(反応時間 5 分固定)

EFSB も前駆物質 EMSB と同様にスチリルベンゼン

kryptofix 222 および炭酸カリウムのピークである。

骨格を保持しているため、アミロイドへ集積したと前駆体 EMSB の UV スペクトル peak 1 は未同定、考える。
これより放射性フッ素で標識した F-EFSB

peak 2 はメインピークである(Fig. 4)。Fig. 5 に示すにおいても、アミロイドへ集積すると推察する。

通り、合成後の反応液の RA ピークは peak 1 と peak18

2 が出現した。反応液の RA に出現した peak 2 は、合成された 18F-EFSB のピークと考えられる。反応4.2 F-EFSB の最適な合成条件の検討
18

本研究では 18F-EFSB の最適な合成方法を確立す

液の peak 3 は未同定である。peak 4 は炭酸カリウ

るため、最適な反応時間と温度を求めた。はじめにム、peak 5 は EMSB、peak 6 は 18F-EFSB のピークでコントロールデータとして 18F を分析したところ、あると考えられる。peak 7 に関しては EMSB の 2 量

RA ピークは peak 1、UV ピークは peak 2 と peak 3体であると推察する。

が出現した(Fig. 3)。peak 2 と peak 3 は Sep-Pak QMA

反応温度 180℃で固定し適切な反応時間を検討しから F を溶出する際に用いた混合溶液に含まれる

たところ、Fig. 6 に示す通り反応時間 5 分で放射化

18- 39 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

鈴木涼馬

他

Fig. 8 精製後の 18F-EFSB の HPLC 分析結果

学的純度は 74.8±5.8％とピークに達し、時間の延

Table 1 精製後の放射化学的純度

長に伴い放射化学的純度は緩やかに減少した。

回数

精製後の放射化学的純度(%)

Kumar らは、反応時間の延長は放射線分解を誘発す

1

97.8

2

96.8

3

88.7

を検討した結果、Fig. 7 に示す通り反応温度の増加

4

97.3

に伴い放射化学的純度は上昇した。しかし 210℃の

5

94.1

加熱の際に反応容器が破損したことより、200℃の平均

95.1±3.4

ると報告している 15）。
本研究において反応時間の延長により生じた放射化学的純度の低下は放射線分解の影響によるものと考える。次に適切な反応温度加熱が最適であると決定した。以上より 200℃5 分間の反応は、迅速かつ高い放射化学的純度を獲得で本研究の精製方法は溶媒がアセトニトリルであきる有用な合成条件であると考える。

るため、標識薬剤を生体に投与することはできない。
今後は精製液をロータリエバポレーター等で加熱

4.3 F-EFSB の品質管理
18

乾固したあと、残渣を生理食塩水で溶解することで、放射化学的純度試験・pH 測定・エンドトキシン

生体へ安全に投与可能な注射用薬剤になると考え試験・無菌試験、以上 4 つの品質管理を実施するこられる 17)。

とで 18F-EFSB が臨床応用可能な標識薬剤であるか明らかにした。

Ⅴ. 結語

合成後の F-EFSB を Sep-Pak QMA に通し、フリ18

ーの 18F-を除去することで精製した。ポジトロン核

新たな全身性アミロイド―シス用の標識薬剤 18F-

医学利用専門委員会は目的物以外の放射能は総放EFSB の臨床応用に向けた基礎研究として(1)19F-

射能の 5％以下であることを推奨している 16）。本研

EFSB のアミロイド集積性に関する検討、(2) EMSB

究の放射化学的純度試験は 95.1±3.4％であった。

に 18F を標識合成する際の最適な合成条件の検討、

Sep-Pak QMA は溶液の導入速度により 18F-の吸着力(3)18F-EFSB の品質管理を行った。19F-EFSB は様々が異なる 16）。本研究では精製を手動で行っているこな病型の全身性アミロイド―シス患者のアミロイとから、放射化学的純度の変動は手技によるものでドに集積したことから、放射性標識薬剤 18F-EFSB

あり、導入速度が速かったことが原因と考えられる。

も同様にアミロイドへ集積することが示唆された。

精製後の溶液は微黄色であり、粒子の存在は認めら18れなかった。pH は中性であり、無菌試験、発熱性

よく合成することができた。今回実施した品質管理試験ともに陰性であった。以上より有害菌および異である放射化学的純度試験、pH、無菌試験、発熱性

F-EFSB は 200℃5 分間の反応により迅速かつ効率

物の混入は無いと考える。

- 40 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

鈴木涼馬

他

試験は問題なかった。今後は生体に投与可能な標識

tomography, Eur J Nucl Med Mol Imaging, 41:

薬剤にするため、溶媒を生理食塩水にする必要があ

1652-1662, 2014.

る。

12) Ando Y, et al: A Novel Tool for Detecting Amyloid
Deposits in Systemic Amyloidosis In Vitro and In

謝辞

Vivo. Lab. Invest., 83: 1751–1759, 2003.
13) Nakazono M, et al: Novelstyrylbenzene derivatives

実験に協力いただきました、熊本赤十字病院の皆for detecting amyloid deposits, Clin. Chim. Acta,

様、熊本大学医学部附属病院神経内科の皆様に深謝

436: 27-34, 2014.

申し上げます。

14) Rasband WS. ImageJ, U.S. National Institutes of
Health,Bethesda, Maryland, USA, http://imagej.

参考文献

nih.gov/ij/, 1997-2012(Accessed 2016.9.22).
15) Kumar P, et al: 18F-FESB: synthesis and automated1)2)

山田正仁：アミロイドーシス診療ガイドライン

radiofluorination of a novel 18F-labeled pet tracer

2010，5，医歯薬出版株式会社，東京，2011.

forBokhari S, et al: Nuclear imaging modalities forRadiopharm., 48: 983-996, 2005.
16) 社団法人

cardiac amyloidosis, J. Nucl. Cardiol., 21: 175–184,
3)
4)
5)
6)

Ashutosh, DW, et al: Systemic amyloidosis,

トロン核医学利用専門が成熟技術として認定

Lancet,387: 2641-2654, 2016.

し た 放 射 性 薬 剤 の 基 準 (2009 年 改 定 ) ，

山田正仁：アミロイドーシス診療ガイドライン

RADIOISOTOPES，58：221-245，2009.

2010，10，医歯薬出版株式会社，東京，2011.

17) 高橋和弘，他：PET 用放射性薬剤の製造および大林光，他：アミロイドーシスの新たな診断法

品質管理-合成と臨床使用へのてびき-，PET 化の開発，RinshoByori，56：986-993, 2008．

学ワークショップ，5：20,47，2015.

山田正仁：アミロイドーシス UPDATE，128，
Klunk WE, et al: Imaging brain amyloid inAnn. Neurol., 55: 306 –319, 2004.
Kudo Y, et al: 2-(2-[2-Dimethylaminothiazol-5-yl]
ethenyl)-6-(2-[fluoro]ethoxy)benzoxazole: a novel
PET agent for in vivo detection of dense amyloid
plaques in Alzheimer’s disease patients, J. Nucl.
Med., 48: 553-61, 2007.

9)

医学・薬学

部会

Alzheimer's disease with Pittsburgh Compound-B,
8)

日本アイソトープ協会

2014.

医歯薬出版株式会社，東京，2010.
7)

β -amyloid plaques, J. Label. Compd.

Choi SR, et al: Preclinical properties of 18F-AV-45:
a PET agent for Abeta plaques in the brain, J. Nucl.
Med., 50: 1887-1894, 2009.

10) Furukawa K, et al: Cardiac Positron-Emission
Tomography Images With an Amyloid-SpecificTracer in Familial Transthyretin-Related Systemic
Amyloidosis, Circulation, 125: 556-557, 2012.
11) Dorbala S, et al: Imaging cardiac amyloidosis: apilot study using18F-florbetapir positron emission- 41 -

ポジトロン核医学利用専門委員会：ポジ熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

原

柏昂希

他

著
全身性アミロイドーシス検索薬 125I-EISB の研究～最適反応時間および安定性の検討～
柏昂希*，副島彩花**，松永浩文***，山下太郎****，冨吉勝美*****

Study of 125I-EISB for Detecting Systematic Amyloidosis~Evaluation for optimal synthesis time and stability of 125I-EISB~
Koki Kashiwa*，Ayaka Soejima**，Yoshifumi Matsunaga***, Taro Yamashita****, Katsumi Tomiyoshi*****
Abstract: 1-(2-mestyl-ethoxy) -2,5bis (styryl) benzene (EMSB) is newly synthesized and reacted with 125I withKripffix222 to obtain 1- (125I-ethoxy) -2,5bis (styryl) benzene (125I-EISB) which is a new amyloid imaging probe that can
image amyloid by Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT). The purpose of study is to determine theoptimal synthesis time and clarify stability of 125I-EISB in saline and human serum, respectively. We synthesized 125IEISB and injected 125I-EISB into saline and human serum. We used high performance liquid chromatography (HPLC) toacquire radiochemical purity of 125I-EISB. We assess changes of radiochemical purity of 125I-EISB over time. As a result,high radioactive purity 95.88±3.19% was obtained in 10 minutes by our synthesis and the radiochemical purity was
97.83±1.40% (n=6) applying our purification system. Radiochemical purity 24 hours later was 94.01±2.09% after
injecting in saline. That was 94.23±1.20% after injecting in human serum. From these results, optimal synthesis time wasdetermined 10 minutes and radiochemical purity of 125I-EISB was stably maintained in saline and human serum,
respectively.
Key words: systematic amyloidosis, radiochemical yield, stability, SPECT
受付日 2017 年 11 月 13 日＊

採択日 2018 年 2 月 2 日

熊本大学大学院保健学教育部＊＊＊＊

熊本大学医学部付属病院

投稿責任者：冨吉勝美

I.

＊＊

熊本大学医学部保健学科＊＊＊

熊本大学大学院薬学教育部＊＊＊＊＊

熊本大学大学院生命科学研究部

ktomiyo@kumamoto-u.ac.jp

はじめに不適切である場合が多い 3)．このため，アルツハイ
マー病の患者と健常者の鑑別だけでなく，認知機能

アミロイドーシスは繊維構造をもつ不溶性蛋白

障害が発現する前の早期診断が可能である 11C-

であるアミロイドが，臓器沈着することによって機Pittsburgh compound B (11C-PIB) に代表されるよう能障害を引き起こす疾患の総称として定義されるな核医学検査は，診療戦略を立てるうえで有用なエ．アミロイドーシスは，全身性諸臓器にアミロイ

ビデンスを提供する技術である 4～6)．一方，全身性ドが沈着する全身性アミロイドーシスと，ある臓器アミロイドーシスの確定診断は生検による 2)．全身に限局した沈着を示す限局性アミロイドーシスに性アミロイドーシスが疑われる場合，アミロイド沈

大別される ．

着の検出感度と安全性を総合的に判断したうえで，

1,2)

2)

アルツハイマー病のような脳の限局性アミロイ

生検部位を決定する 2)．アミロイドは病理学的にドーシスでは，脳生検自体の侵襲性が高く，出血なcongo red 染色で赤橙色に染まり，偏光顕微鏡下でどのリスクとなり得ることから生検による診断は緑色の偏光を呈する物質として同定される 1,7）．生- 42 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

柏昂希

他

検部位としては，アミロイドが沈着している消化管，動物実験等には適していない．このため，これらの皮膚，腹壁脂肪があるが，侵襲性が高く生検をため検討を行うには，125I による EISB 合成が最適であ

らう腎や心臓にもアミロイドが存在することがある．

2）

る ．さらに，congo red 染色は偏光顕微鏡下で検討

本研究の目的は，EMSB に 125I を標識合成する際しても，陽性なのか陰性なのか正確に判断しかねるの最適反応時間の決定すること，得られた 1-(2-125I-

場合があり，早期診断も困難である 1,7)．したがっ

ethoxy)-2,5bis (styryl) benzene (125I-EISB)の血液中でて，Positron Emission Tomography (PET) や Singleの化学的安定性の評価を行うことである．

Photon Emission Computed Tomography (SPECT) に

II. 方法および材料

より全身性アミロイドーシスを画像化できれば，invivo で非侵襲的にアミロイドの蓄積量およびその空間的分布を評価可能な客観的診断法となる可能

2-1 使用薬品

2）性が高く ，早期診断や治療経過のモニタリングが標識合成に使用した薬品はシアン化メチル(アセ可能になると考える．

トニトリル，ナカライ)，4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-

これまでに，安東らにより，Congored 誘導体で毒

1,10-diazabicyclo [8.8.8] hexacosane (Kryptofix222 ，性・発がん性などの問題が少ない，アミロイド診断

Sigma-Aldrich)とした．Kryptofix222 は使用容量が薬(trans,trans),-1-bromo-2,5-bis-(3-hydroxycarbonyl- 4-

0.25mg/mL となるようにアセトニトリルに溶解しhydroxy) styrylbenzene (BSB) が開発され，シンチグて用いた．分取精製で用いた薬品はアセトニトリル，

ラフィーとしてアミロイド沈着の検出に有用であ

無水エタノール (ナカライ) および Tween80 (Wako)

る可能性を示した

6,7）

とした．

．さらに，中園らにより，BSBの誘導体として 1-Methoxy-2,5-bis (styryl) benzene
2-2 使用機器(MSB) が開発された 8)．MSB は様々なアミロイド

合成には，ヒーター(Electrothermal)とオイルバスの検出に有用であることが示され，組織化学検査のみならず，全身のアミロイドを検出するのに有用な(OS-180 ADVANTEC)を用いた．

8）

PET 薬剤になることが示唆された ．また，MSB にHigh Performance Liquid Chromatography (HPLC)

放射性化合物を標識するための脱離基を付加した分析には Alliance HPLC system (e2695 Separations

1-（2-mestyl-ethoxy）-2,5-bis (styryl) benzene (EMSB)Module,Waters) ，RI 検出器にはラジオ HPLC アナが合成された ．

ライザー-Model Ramona Star-(エムエス株式会社)，

8)

フラクションコレクタには Waters Fraction Collector

これまで congo red 誘導体でスチリルベンゼン骨Ⅲ(W aters)を用いた．

格を有する様々なアミロイド検出薬が開発されて
おり

6~9)

，EMSB の脱離基であるメシル基を放射性ヨウ素に置換した 1-(I-ethoxy)-2,5bis (styryl) benzene

2-3 前駆物質(EISB)も同様にスチリルベンゼン骨格を持つため標識化合物 125I-EISB の前駆物質として用いたアミロイドに対し親和性を有すると推測され，

EMSB (分子式: C25H24O4S, 分子量:420.52)は，熊本大

SPECT 検査によるアミロイド診断薬となると考え

学薬学部創薬基盤分子設計学教室で合成されたもられる．

のを使用した．

しかしながら，EISB を安定供給するための最適
2-4 標識合成

反応時間の検討は成されていない．さらに血液中での EISB の安定性評価は今後の臨床試験のために重反応式を Fig. 1 に示すごとく，Kryptofix222 を用

要な検討項目である．EISB に用いる放射性ヨウ素

いて，EMSB のメシル基と 125I-の求核置換反応によの候補には 123I (半減期 13 時間，γ 線 energy:159keV) ，り 125I-EISB を得た．

I (半減期 60 日，特性Ｘ線 energy: 27.5 keV kα，Na125I (PerkinElmer,Inc.) に相間移動触媒である

31keV kβ) が挙げられるが，123I は半減期が短いため，

Kryptofix222 を 200μL 加え，ヒーターを用いて 100℃

125

- 43 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

柏昂希

EMSB

125

他

I-EISB

Fig. 1 125I-EISB 標識合成の化学反応式

で加熱乾固させた．さらに無水アセトニトリルをTable 1 分取精製及び生理食塩水投与後の HPLC 分析条件

200μL 加え，同様に 100℃で加熱し，共沸乾燥させ

Wakosil-Ⅱ 5C18AR（内径 4.6mm×長さ

カラム

た．500μL の EMSB を加え密封し，オイルバス内で
シ リ コ ン オ イ ル (Shin-Etsu Chemical Co,Ltd.) を溶離液

180℃に加熱し，その中に浸すことで密封反応させ流速た．密封反応の際の反応時間を 5 分，10 分，15 分，

検出器

20 分と変化させ，標識合成時の最適反応時間を求250mm）（Wako）
アセトニトリル/蒸留水(80/20)1mL/minラジオ HPLC アナライザー(Model Ramona Star)(エムエス株式会社)

めた．

保持時間

2-5 分取精製

放射化学的純度

分取精製には，簡便かつ短時間できるよう，Sep-=

Pak C18（Waters）カートリッジを用いて固相抽出による分取精製を行った．
標識反応後の 125I-EISB 溶液を流速 6mL/ min で

20～22 分目的の化合物の化学形の放射能
全体の放射能× 100[%] (1)I-EISB がカラムに導入されてから溶出される

125

HPLC 分析し，フラクションコレクタである Watersまでの時間 (保持時間)は，熊本大学薬学部創薬基盤

Fraction Collector (Waters)を用いて 0～20 分まで 1 分

分子設計学教室で合成及び核磁気共鳴により同定

間ごとに採取し，分析結果と照らし合わせ，された 127I-EISB と同条件で HPLC 分析することで

125

I-

EISB が含まれている溶液を Sep-Pak C18 に通し，同定した．

I-EISB を保持した．その後，無水エタノール 2mL

ヨウ化ナトリウム(123I 及び 131I)カプセルの純度試を Sep-pak C18 に通し 125I-EISB を溶離させた．界面験 10)を参考に 125I-EISB 以外の放射能が総放射能の活性剤である Tween80(100 倍希釈) を 500μL 加え，5％以下であることを品質管理基準として設定した．

125

100℃で加熱しエタノールを蒸発させ，生理食塩水を加えた．

2-6 安定度の測定

その後，ラジオ HPLC アナライザー分析にて放射

I-EISB の血中での安定度を評価するために in

125能を測定した．分析時の溶離液にはアセトニトリル

vitro で生理食塩水中とヒト血清中における 125I-と蒸留水を 80：20 の割合で混合したものを用い，

EISB の放射化学的純度を経時的に測定した．

流速は 1mL/min とした．また，カラムには Wakosil-

生理食塩水およびヒト血清に品質管理基準を満Ⅱ 5C18AR (内径 4.6mm×長さ 250mm) (Wako)を用いたした 125I-EISB を加え，37℃で 24 時間インキュベ

た(Table1)．放射化学的純度は式(1)を用いて算出しートし，経時的に HPLC 分析を行った．分取精製時

た．

と同様に式(1)を用いて放射化学的純度の算出を行い，安定性を検討した．

- 44 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

た．

時と同様とした．また，ヒト血清における HPLC 分
析条件は，溶離液は同じくアセトニトリルと蒸留水

Radiochemical purity(%)

100

を 80：20 で混合したものを用いて，流速は 5mL/minとした．生理食塩水と比べて血液中では，ヒト血清中に含まれる蛋白により内圧上昇があるため，カラム に は Wakosil-Ⅱ 5C18HG (内 径 10.0mm× 長 さ300mm) (Wako)を用いた (Table2)．放射化学的純度
計算は，分取精製後と同様とした．

80
60
40
20
0

0

300mm）（Wako）

溶離液

アセトニトリル/蒸留水

流速
検出器

ヒト血清投与後の HPLC 分析条件
Wakosil-Ⅱ 5C18HG（内径 10.0mm×長さ

カラム

他

その後 20 分までは緩やかに 93.78±2.51%に減少し

生理食塩水における HPLC 分析条件は分取精製

Table2柏昂希

10Reaction Time(min)20

Fig. 2 反応時間と 125I-EISB 放射化学的純度の関係(80/20)5mL/min(n=3)

ラジオ HPLC アナライザー(Model Ramona Star)

Table3 反応時間による放射化学的純度の比較
反応時間(分)(エムエス株式会社)
保持時間

29～31 分放射化学的純度(%)

5

10

15

20

76.38

95.88

92.92

93.78

±7.04

±3.19

±2.97

±2.51

III. 結果
3-2 分取精製
3-1 標識合成

Fig. 3 は，分取精製後の HPLC 分析結果を示し，Fig. 2 は，反応時間と放射化学的純度の関係を示

横軸が保持時間を表し，縦軸は RI 検出器の応答をしており，横軸が反応時間，縦軸が放射化学的純度

表す．分取精製により 125I-EISB の放射化学的純度である． Table3 は反応温度 180℃での各反応時間

は，97.83±1.40% (n=6) であった．125I-EISB 以外のにおける放射化学的純度を示している．反応時間 10

放射能は総放射能の 5%以下であり，品質管理基準

分で 95.88±3.19%の最も高い放射化学的純度を示し，を満たした．

Fig. 3125I-EISB 分取精製後の HPLC 分析結果

- 45 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）柏昂希

他

3-3 生理食塩水中における安定度
100

学的純度の関係を示し，横軸が生理食塩水にRadiochemical purity(%)

Fig. 4 は生理食塩水中での時間経過による放射化125

I-

EISB を投与してからの経過時間をである． I-EISB
125の放射化学的純度は，生理食塩水に投与直後
96.13±2.31% ， 30 分 後 96.04±2.20% ， 1 時 間 後96.36±2.54% ， 2 時 間 後 96.23±2.77% ， 6 時 間 後
95.89±2.32%，12 時間後 94.97±2.46%，24 時間後
94.01±2.09%であり，24 時間経過後でわずか 2%程度の減少であった (各時間において n=3)．

80
60
40
20
0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Time(hour)Radiochemical purity(%)

100

Fig. 5 ヒト血清中における 125I-EISB の放射化学的純度

80

の関係

(n=3)

60
40

IV. 考察20

本研究では，EMSB のメシル基と 125I-の求核置換

0Fig. 4反応により 125I-EISB を得るための最適反応時間を実験的に決定した．反応時間 10 分で放射化学的純

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Time(hour)

度は 95.88±3.19%と最も高い値を示し，その後 20 分

生理食塩水中における 125I-EISB の放射化学的純

table 3)．このことから，反応時間は 10 分が最適で度の関係

ま で は 緩 や か に 93.78±2.51% に 減 少 し た (Fig.2,あると考えられた．

(n=3)

生理食塩水中とヒト血清中での 125I-EISB の化学
3-4 ヒト血清中における安定度

的安定性評価では，いずれも良好な安定度を示した

Fig. 5 はヒト血清中での時間経過による放射化学的純度の関係を示し，
横軸がヒト血清に投与してからの経過時間，縦軸が(Fig. 4,5)．放射性標識化合物を有効に利用するため

I-EISB をには，分解が起こる前に使用される必要がある．少I-EISB の放射

なくとも，24 時間以内であれば，分解の少ない 125I-

125

125

化学的純度を表す．125I-EISB の放射化学的純度は，

EISB の使用が可能であると考えられる．

ヒ ト 血 清 に 投 与 直 後 96.34±0.41% ， 3 時 間 後

標識化合物の分解の原因には，壊変による分解や95.91±0.59%，6 時間後 95.85±0.72%，12 時間後エネルギー吸収による分解，化学的原因による分解

95.05±0.63%，24 時間後 94.23±1.20%であり，生理食がある 11,12)．放射性標識化合物のエネルギーの吸収

塩水中と同等であった (各時間において n=3)．

による分解は，吸収されやすい β-線が最も大きいとされる 10,11)．本研究では，軌道電子捕獲核種であるI を使用しており，β 線放射がないことから，エ125

ネルギーの吸収による分解は極めて小さいと考える．一方，化学的原因による分解は光や酸素，温度，
微生物などの原因により分解が促進されるが，体温を想定した 37℃でインキュベートした環境で生理食塩水やヒト血清中での分解が見られなかったこ- 46 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）とから，125I-EISB は体内においても化学的に安定で他

4) Mathis CA, et al: Synthesis and evaluation of 11C-あることが予想される．

labeled

マウス等を用いて非臨床試験を行うには，体内に6-substituted

2-arylbenzothiazolesasamyloid imaging agents. J Med Chem.46: 2740–

おける代謝などによる生物学的安定性を評価する
必要がある

柏昂希

2754. 2003.

．さらに，放射性ヨウ素の標識化合物

5) Klunk WE, et al: Imaging brain amyloid inの安定性を評価する上で重要となるのは，標的化合

Alzheimer's disease with Pittsburgh compound-B.

物の放射化学的純度の低下よりは，標識化合物から

Ann Neurol. 55:306–319, 2004.

13)

遊離されるヨウ化物の量である．本研究では，in

10)6) Serdons K, et al: Synthesis of 18F-labelled 2-(4′-vitro における生理食塩水中とヒト血清中での化学

fluorophenyl)

的安定性しか評価しておらず，代謝等による生物学

as amyloid imaging agent in comparison with

的安定性については実施していない．代謝による分[11C]PIB. Bioorg Med Chem Lett 19:602–605, 2009.
7) 安東由喜雄:

解を評価するためには，in vivo での評価が必要とな-1,3-benzothiazole

and evaluation

全身性アミロイドーシスの新たな診断法. 同仁ニュース. 104: 1-5,

るため，今後はマウスなどを用いて投与後経時的に2002.

採血や採尿を行い，化学分析等を行うことでさらに

8) Nakazono M, et al: Novel styrylbenzen derivatives

詳しい評価を行う必要がある．さらに，臨床応用に

for detecting amyloid deposits. Clinica Chimica

向け，生物学的安定性が確認された後，マウス等をActa. 436: 27-34, 2014.

用いた非臨床試験によりI-EISB の体内動態試験

1259) Z.P. Zhuang, et al. Radioiodinated Styrylbenzenesを行う必要がある．

and Thioflavins as Probes for Amyloid Aggregates.
J. Med. Chem.44 (12), 1905–14, 2001.
10) 日本放射性医薬品協会: 放射性医薬品基準解説

V. 結語

書. 124-145. 日本放射性医薬品協会, 2016.
11) 花田博之: 放射化学（放射線技術学シリーズ）.

EMSB のメシル基と101-102. オーム社, 東京, 2008.

I の求核置換反応により

125 -I-EISB を得るための最適反応時間は 10 分であり，

125

生理食塩水とヒト血清中におけるI-EISB は精製

125

labeled with radioisotopes. Journal of Labelled

後 24 時間までは安定であったことから，体内にお
いても

125

12) Bayly, R. J, et al: stability and storage of compounds
Compounds, Vol.2, No.1; 1966.
13) 医薬品非臨床試験ガイドライン研究会：医薬品

I-EISB は化学的に安定であることが予想された．今後，in vivo で生物学的安定性の評価を行

非臨床試験ガイドライン解説

う必要がある．

社，東京，2010．

参考文献
1) 山田正仁：アミロイドーシス UPDATE，医歯薬出版株式会社，東京，2010．
2) 山田正仁：アミロイドーシス診療のすべて，医歯薬出版株式会社，東京，2011．
3) Y. Ando, et al: A novel tool for detecting amyloid
deposits in systemic amyloidosis in vitro and in vivo.
Lab. Invest.83 (12): 1751-1759, 2003.

- 47 -

2010，薬事日報

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

資

村上美華

他

料
補助化学療法／放射線療法を受ける乳がん患者の倦怠感に対する運動の効果に関する文献レビュー
村上美華＊，国府浩子＊＊

A literature review of exercise for fatigue in breast cancer patients
undergoing adjuvant chemotherapy or radiotherapy
Mika Murakami ＊ , Hiroko Kokufu * *Key words： breast cancer, fatigue, adjuvant therapy, exercise
キーワード：乳がん，倦怠感，術後補助療法，運動
受付日2017 年 11 月 09 日

*熊 本 大 学 大 学 院 保 健 学 教 育 部

投稿責任者：国府浩子

採択日2017 年 12 月 14 日**熊 本 大 学 大 学 院 生 命 科 学 研 究 部

kokufu@kumamoto-u.ac.jp

I. は じ め に経験され，休養しても緩和することが少ないと い う 特 徴 を 持 つ 1 ) , 2 ) ．実 際 に 治 療 中 の が ん 患

日本において，乳がんは女性の罹患率 1 位者の多くが倦怠感を経験し，生活範囲の狭小のがんであり，日本における発症のピークは化や活動制限など日常生活への影響を感じて

欧 米 に 比 し て 若 く 40 代 後 半 と さ れ ，患 者 は 家

お り 3 ) - 8 ）， 治 療 が 終 了 し て も な お 1 年 以 上 に庭や社会で多様な役割を担う時期にがん治療

渡り倦怠感を経験している患者も存在する

を 受 け る と い う 状 況 に 直 面 す る ．乳 が ん は ，そなど，長期に渡り患者の生活に影響を及ぼすの細胞学的性質から，治療は局所療法である

ことから，治療早期からのマネジメントが必

手 術 療 法 ，放 射 線 療 法 に 加 え ，が ん の 性 質・進

要である．

9)

展 の 程 度 に 応 じ て ，全 身 療 法 で あ る 化 学 療 法 ，

倦怠感に対し患者がとる戦略で最も多いのホルモン療法，分子標的治療が選択されるな

は，休息や活動量を調整することによるエネ

ど 多 岐 ，そ し て 長 期 に 渡 る と い う 特 徴 を 持 つ ． ル ギ ー 管 理 で あ る が 1 ) , 6 ) , 1 0 ) - 1 3 ）， 身 体 活 動 の 減
そのため，治療に伴う症状マネジメントは患少による 2 次的な倦怠感の派生は，さらなる者 の QOL（ Quality of Life） を 維 持 ， 向 上 す る

活動性の低下を引き起こし，患者の運動機能上で極めて重要といえる．

や 生 活 機 能 を 低 下 さ せ ， QOL に 否 定 的 な 影 響が ん に 関 連 し た 倦 怠 感 （ Cancer-related

を 与 え る 14)． 一 方 で ， 日 常 的 な 運 動 習 慣 が 倦

fatigue ） は が ん 患 者 に 多 く み ら れ る 症 状 の ひ

怠感の軽減につながる可能性が指摘されていとつであり，化学療法や放射線療法といったる な ど 1 5 ) ，活 動 量 を 維 持・増 加 さ せ る こ と は ，

がん治療の副作用としても高頻度に出現する．倦怠感を軽減する上で重要と考える．身体活
そ れ は 通 常 の 疲 労 よ り も 激 し く ，つ ら く ，ま た

動 は が ん 患 者 の 身 体 的 安 寧 や QOL 向 上 に 欠 か

通常の疲労とは異なり活動や労作と関係なくせないものであるが，倦怠感は運動の主要な- 48 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

障 壁 と な っ て お り 1 6 ) , 1 7 ) ，治 療 期 に あ る が ん 患

村上美華

他

3） 介 入 に よ る 倦 怠 感 へ の 効 果 を 客 観 的 指 標者は診断前に比べて活動量の低下を自覚し，に よ り 測 定 し ，そ の 結 果 が 記 述 さ れ て い る ．

運動の有益性を感じながらも思うようにでき

なお，対象に前立腺がんなど乳がん以外のな い と い う 状 況 に 直 面 し て い る と さ れ る 16)．

患者を含むもの，減量を主目的とした運動介

近 年 ，欧 米 で は ，治 療 中 の が ん 患 者 に 対 す る

入は除外した．

運動介入の効果が検証されてきており，身体選 定 さ れ た 論 文 は 21 件 で あ り ， そ れ ら を ，活動の減少に焦点を当てた運動プログラムに研 究 デ ザ イ ン ，対 象 ，運 動 の 種 類・方 法・期 間・よる活動の強化は，倦怠感を軽減する効果的内 容 ， 成 果 の 視 点 で 整 理 ・ 分 析 し た （ 表 2）．

な介入とされている

18)． 国 内 で も ， 術 後 補 助

療法を受ける乳がん患者の倦怠感に対するウ

表 1

1st

ォーキングエクササイズの有用性について検討されているがScreening
キーワード19)， 欧 米 に 比 し て 運 動 介 入 研

究は少ない状況にある．

#1“Breast” or “Mammary”#2“Cancer” or “Carcinoma” or

そ こ で ，本 研 究 は ，補 助 化 学 療 法 ／ 放 射 線 療

文献数480,357
3,970,758“tumor” or “Malignant” or法を受ける乳がん患者の倦怠感に対する運動“Neoplasm”の効果を検証した海外論文を概観することで，#3#1 and #2

377,154

倦怠感に対する支援の方向性と課題を明確化#4“fatigue”

87,439す る こ と を 目 的 と す る ．な お ，本 研 究 で は 倦 怠#5#3 and #4

2,759

感 を「 が ん と そ の 治 療 に 伴 い 生 じ る ，身 体 的 ，#6“exercise” or

情緒的，認知的なエネルギー消耗の主観的な456,410“physical activity”

感覚であり，日常生活に支障を来すほどのつ
らく持続する体のだるさ」と定義する．

#7#5 and #6

467#8

Decade 10 years

367（ 2007-2016）

II. 研 究 方 法
補助化学療法／放射線療法を受ける乳がん#9Published English

356

#10

Adult (≧ 19 years)

227& Female

患者の倦怠感に対する運動の効果に関連した論文の検索は，オンライン文献情報ベースのIII. 結 果

PubMed で 行 っ た ．1 s t Screening と し て ，キ ーワ ー ド 「 Breast or Mammary 」 and 「 Cancer or
Carcinoma or tumor or Malignant or Neoplasm」

１．研究デザインと対象

and「 fatigue」and「 exercise or physical activity」

研 究 デ ザ イ ン は 14 件 が ラ ン ダ ム 化 比 較 試 験の 検 索 式 で 得 ら れ た 文 献 の う ち ，対 象 年（ 2007

（ RCT）で ，そ の 他 は 1～ 3 群 の 事 前 事 後 テ ス

年 ～ 2016 年 ）， 英 語 で 公 表 さ れ た 成 人 女 性 を

ト に よ る 比 較 で あ っ た ． 対 象 者 数 は 14～ 242

主 な 対 象 と す る も の に 限 定 し 227 件 を 抽 出 し人であり，補助化学療法中の患者を対象とした （ 表 1）． そ れ ら の 文 献 を リ ス ト 化 し ， 以 下

た 研 究 11 件 ，補 助 放 射 線 療 法 中 の 患 者 を 対 象の要件を満たす論文を選定した．

とした研究 5 件，両治療を対象とした研究が1） 運 動（ 活 動 ）に 焦 点 を 当 て た 介 入 を 実 施 し ， 5 件 で あ っ た ．ま た ，対 照 群 に は 通 常 ケ ア や 筋
その方法が記述されている．

弛緩法によるリラクゼーションが設定されて2） 乳 が ん の 補 助 化 学 療 法 ／ 放 射 線 療 法 を 受いた．

ける患者を対象としている．

- 49 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

村上美華

他

表 2：分析対象論文の概要
筆頭著者
(発表年）

研究デザインと対象

Cornette ,T(2016)

20)

Travier , N(2015)

21)

van Waart , H 22)(2015)

Gokal , K(2015)

Leach, HJ(2015)

Al-Majid , S(2015)

23)

24)

25)

Schmidt, ME 26)(2015)

運動の種類・方法

RCT
n=44(運動22, 通常ケア22)
化学療法（同一レジメン）
，
放射線療法

RE+AE
home-based
個別

RCT
ｎ＝204
(運動102, 通常ケア102)
化学療法
RCT
ｎ＝230
(運動：Onco-Move76 / OncoTrack77, 通常ケア77)
化学療法

RE+AE
supervised+home-based
個別
RE+AE or AE
supervised or
home-based
個別

RCT
n=50
(運動25，通常ケア25)
化学療法

AE
home-based
個別

1 群事前-事後デザイン
ｎ＝80
化学療法, 放射線療法(両方を受けた人 95.8％, 治
療中～治療後3 か月以内)

RE+AE
supervised+home-based
個別+グループRCT
ｎ＝14(運動7, 通常ケア7)
化学療法

AE
supervised
個別

RCT
ｎ＝101
(運動52，筋弛緩49)
化学療法

RE
supervised
グループ

期間・内容

倦怠感指標
評価時期(T)
MFI
T1：介入後，
T2：介入後27ｗ

27 週間，化学療法と放射線療法の期間中を含む
RE：週1 回(バンド利用，8-12 回反復を2 セット）AE：週 2 回以上(サイクルエルゴメーターor ウォー
キング，20 分から開始し40 分まで6w ごと5 分ずつ
漸増）
MFI
18 週間
FQL
RE：週2 回(10 回反復を2 セット，強度を漸増）
AE：週2 回(25 分間，インターバルトレーニング） T1：介入後，
T2：介入後18ｗ
home-based AE：週3 回以上30 分以上
MFI
化学療法1 クール目から最終クールの3 週間後まで
RE+AE(Onco-Track）：週 2 回，筋力トレーニング 20 FQL
分(8 回反復 2 セット）＋有酸素運動 30 分(ボルグ指 T1：化学療法後，T2：化療終了
数12-16），さらに週5 日30 分以上の活動を推奨）
6 カ月後
AE(Onco-Move）：週5 日，ボルグ指数12－14 の運動を30 分以上，活動日誌を記録
FACT-F
12 週間，2 クール終了後より開始
週5 日，10 分から開始し30 分まで漸増，中強度のウ T1：介入後ォーキング，パンフレットを使用してゴール設定やセルフモニターなどを指導
FACIT-F
12 週間
RE：週 1 回ダンベルなどを使用，8-12 回反復を 2-3 T1：介入後
セット
AE：週2回のエルゴメータ等を使用した有酸素運動，
20-60 分，週5-7 回のストレッチ/柔軟
グループ運動(週1 回以上を推奨）：RE(サーキットト
レーニング)，AE(トレッドミル等)，教育セッション(ゴール設定，運動の原理，栄養等）
9～12 週，化学療法 1 クール目から化学療法終了ま PFS
T1：化療2 ｸｰﾙ後，で，平均32 回(26-39 回）
週2-3 回，トレッドミル運動，20 分，最大心拍数50 T2：介入後，
T3：介入後3-4w－60％で開始し70－80％まで漸増

FAQ
12 週間，化学療法1or2 クール目に開始
RE：週2 回，60 分，機器を使用した漸増抵抗運動， T1：介入後
8-12 回反復を3 セット筋弛緩：週2 回，60 分- 50 -

主な結果
倦怠感は運動群，対象群ともに T1，T2 と低下していたが，グループ間の違いはなかった．最大酸
素摂取量は，運動群は運動後増加し対照群は減少していた．抑うつは，T1 の得点が運動群の方が改善傾向を認めたが両群に有意差はなかった．
身体的倦怠感は運動群の方が対照群に比べ増加が少なかったが，精神的倦怠感の増加や活動性の減少が両群に認められ差はなかった．
QOL，不安，抑うつも群間差はなかった．
倦怠感について，T1 ではRE+AE(Onco-Track）群
が AE(Onco-Move）群と対照群に比べて増加が少なかったが，T2 では 3 群ともにベースラインに戻りグループ間の差はなかった．耐久性の維持，
嘔気や痛みなどの症状の程度は，
T1 では両運動群
ともに対照群に比べて良好だった．
運動群は対照群に比べ倦怠感が軽減，自尊感情が向上し，気分障害の改善や身体活動レベルの向上を認めた．一方でHADS による不安・抑うつは両群に差を認めなかった．
プログラム開始時と終了時(12ｗ）の倦怠感に差はなく，得点が維持できていたことから，化学療法及び放射線療法による倦怠感の増強が予防できていた．
QOL 評価では社会的健康感がわずかに悪化，精神的健康感が向上した．グループ運動への参加は24 回開催のうち平均7.5 回．

倦怠感は運動群と通常ケア群で有意差を認めなかったが，運動群の方がベースラインの得点を維持する傾向にあった(母数の少なさと対照群の開始時の倦怠感が低かったことが影響していると考察している）．最大酸素摂取量は T2-T4 において運動群の方が高かった．
身体的倦怠感は筋弛緩群が悪化したのに対し運動群は変化がなかったが，情緒的倦怠感，認知的倦怠感は両群で差を認めなかった．QOL 評価では，役割機能，社会機能において運動群の方が改善を認めた．

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）
筆頭著者
(発表年）
Yang, T-Y
(2014)

27)

Taso, CJ(2014)

28)

Stendorf K 29)(2014)"

Chandwani, KD
30)(2014)

Husebo ,AML 31)(2014)

Reis, D 32)(2013）

Vincent ,F 33)(2013)

Hayes, SC 34)(2013)

研究デザインと対象

運動の種類・方法

不等価2 群事前事後ﾃﾞｻﾞｲﾝ
ｎ＝47(運動25，通常ケア22）
放射線療法
RCT
n=60
(ヨガ30，通常ケア30）
化学療法

AE
supervised
個別

RCT
ｎ＝160
（運動80，筋弛緩80）
放射線療法
RCT
n=163
(ヨガ53，ストレッチ56，待
機54）
放射線療法

RE
supervised
グループ

RCT
ｎ＝67
(運動33，通常ケア34）
化学療法

RE+AE
home-based
個別

RCT
ｎ＝41
(運動22，通常ケア19）
放射線療法

Nia exercise
home-based
個別

1 群事前-事後デザイン
ｎ＝39
化学療法
RCT
ｎ＝194
(運動：対面指導 67／電話指導67，通常ケア60）
化学療法，放射線療法

AE
home-based
個別

ヨガ
supervised
グループ

ヨガ
supervised(+homebased）
グループ

RE+AE
home-based
個別

村上美華

他

倦怠感指標
評価時期(T)
BFI
6 週間
週3 回，
20-30 分，軽～中強度(最大心拍数40－65％ ） T1-6
(計6 回：介入中毎のトレッドミル運動，時間は漸増
週)
期間・内容

BFI
T1：介入中4ｗ目
T2：介入後
T3：介入後4ｗ
FAQ
12 週間，放射線療法初日に開始
RE：週2 回，60 分，機器を使用した漸増抵抗運動， T1：介入後
8-12 回反復を3 セット筋弛緩：週2 回，60 分
BFI
6 週間
ヨガ群(インストラクターによる），ストレッチ群(理 T1：介入後，T２：1 か月後，学療法士による）は週3 回，60 分
ヨガ群は CD と教本を用いて在宅でも実施し，実施 T3：3 か月後
T４：6 か月後
状況(頻度・時間）を記録する
SCFS
化学療法期間中RE：週3 回バンドを使用した上肢・下肢筋力トレー T1：介入後，
T2：介入後6 か月
ニング
AE：1 日 30 分の早歩き(軽→とてもきついまで 4 段
階の強度，中程度の強度を推奨）＊通常ケアは週150 分の活動を維持するよう助言
FACIT-F
12 週間
T1：介入6ｗ目，
週3 回，20－60 分，DVD を使用しながら運動＊Nia は，合気道など3 つの武道，ジャズなど3 つの T2：介入後音楽，ヨガなど 3 つのヒーリングを基盤とするムー
ブメントエクササイズ
PFS
12 週間，化学療法3 クール目から開始
週 3 回，最大心拍数の 50-60％，時間を漸増(5 分×6 T1：介入後回，10 分×3 回，15 分×2 回，20 分×2 回）
FACIT-F
8 か月，術後6 週を過ぎて開始
運動群は週4 回，内容を変え運動強度と時間は漸増 T1：術後6 カ月，
1 ヶ月目：AE(ウォーキング）低-中強度，20-30 分， T2 介入後8ｗ
指導は週1 回
2 ヶ月目：AE+RE，中強度，30-40 分，指導は週1
3-4 ヶ月目：AE+RE，中-高強度，45 分以上，指導は2 週間に1 回
5-8 ヶ月目：AE+RE，中－高強度，45 分以上，指導
は月1 回
8 週間
週2 回，60 分，アヌサラヨガ(ストレッチやリラクゼーションを含む）- 51 -

主な結果
倦怠感の強さと倦怠感による生活の支障は，運動群は減少し，対照群は増加した

T1 はベースラインの倦怠感が低い対象者において(18.3％），T2 は75％の対象者でヨガ群の方が対照群に比べて倦怠感が低かった．生活の支障も同様の傾向を示した．
運動群が筋弛緩群に比べて総合的倦怠感，身体的倦怠感が有意に改善したが，情緒的・認知的倦怠
感に違いはなかった．QOL 評価では，役割機能において運動群の方が改善を認めた．
ヨガ群，ストレッチ群ともに待機群に比べ T1 の倦怠感が有意に減少していた．
QOL 評価ではヨガ
群は他の2群に比べ身体機能がT2～4において有意に向上していた．抑うつや睡眠状況については
群間差を認めなかった．
両群ともに倦怠感はT1 で上昇し，T2 は有意に低下しており，グループ間の有意差は認めなかった．身体機能と活動レベルはT1 で減少，T2 で改善しており群間差はなかった(通常ケアで活動を推奨したことが影響したと考察している）．
ベースラインの倦怠感得点を補正したところ，T1と T2 において運動群は倦怠感の総スコアが有意に低かった．QOL 評価や，有酸素能力，肩の柔軟性は有意差を認めなかった．
最大酸素摂取量の増加，6 分間歩行による歩行距離の増加など運動能の向上を認めたが，倦怠感に変化は見られなかった．
対面指導，電話指導どちらの運動群も通常ケア群に比べQOL が向上し倦怠感が軽減した．

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）
筆頭著者
(発表年）

研究デザインと対象

運動の種類・方法

Wang ,YJ 35)(2011)

RCT
n=72(運動35，通常ケア37）
化学療法

AE
home-based
個別

Ligibel, JA 36)(2010)

1 群事前-事後デザイン
n=41
化学療法，放射線療法

AE
home-based
個別

Spord, LK 37)(2010)

Hsieh, CC 38)(2008)

Hwang, JH 39)(2008)

Courneya, KS 40)(2007)

RE+AE
不等価3 群事前-事後ﾃﾞｻﾞｲﾝ
supervised
n=114(運動：3 か月29／6 か月68， 個別
通常ケア17）
化学療法，放射線療法
RE+AE
1 群事前-事後デザイン
supervised
n=96(手術のみ22，+化学療法30， 個別+放射線療法 17，+化学療法＆放射線療法27）
RCT
RE+AE
supervised
ｎ＝40
個別(運動17，通常ケア23）
放射線療法
RCT
ｎ＝242
(運動：RE82，AE78，通常ケ
ア82）
化学療法

REorAE
supervised
個別

村上美華

期間・内容
6 週間，化学療法 2 週間前から開始し初回クールの間継続
週 3-5 回のウォーキング，運動時間と強度を漸増(30→50 分，最大心拍数の40→60％）
電話指導と面談を週1 回
12 週間
週150 分，最大心拍数55－80％の中強度の運動，近隣のフィットネスクラブを期間中会員利用，週 1 回の電話指導
3 か月or6 か月
週2-3 回，60 分
AE：最大心拍数 30-55％のトレッドミルや屋外ウォーキング等
RE：主要筋群を意識した低強度の運動と柔軟運動
6 か月
週2-3 回，60 分
AE：最大心拍数 40-75％のトレッドミルや屋外ウォーキング等
RE：主要筋群を意識した運動と柔軟運動
5 週間
週3 回，50 分，トレッドミルやエルゴメータ，筋力
トレーニング，肩関節のストレッチ，最大心拍数の50-70％の強度
治療期間中
RE：週3 回，8-12 回反復2 セット，強度漸増
AE：週3 日，エルゴメータ/トレッドミル，最大酸素消費量60％→80％強度漸増，15 分→45 分時間漸増

他

倦怠感指標
評価時期(T)
FACIT-F
T1：治療1 日前T2：治療後7-10 日のnadir 時期
T3：6ｗの介入後

主な結果
T2 とT3 において，運動群の方が対照群に比べて倦怠感が少なかった．運動群の方が，QOL は良好
で，睡眠障害が少なく，運動の自己効力感が高く
活動量も多かった．

QLQ-C30
T1：介入後運動により倦怠感は低下傾向にあり，心肺機能とQOL は有意に改善した．

PFS
T1：介入後倦怠感の総スコアは 3 か月，6 か月の運動群において有意に減少していたが，抑うつは3 群ともに低下しており対照群との違いを認めなかった．

PFS
T1：介入後手術のみ群以外の治療群は介入後倦怠感が低下していた．
心肺機能(最大酸素摂取量やトレッドミ
ルによる評価）は全てのグループで介入後増加し
ていた．

BFI
T1：介入後倦怠感は介入後，運動群は低下し対照群は増加していた．運動群は対照群に比べ介入後に QOL が向上し，肩関節の可動域が拡大，痛みが減少していた．

FACT-An
T1：介入中，T2：介入後倦怠感は両運動群と対照群で差を認めなかった．
運動群の方が対照群に比べ介入後の自尊感情が高く，AE 群は有酸素能，RE 群は筋力の向上を認めた．

Abbreviations：AE, aerobic exercise; RE, resistance exercise; MFI, Multidimensional Fatigue Inventory; FQL, Fatigue Quality List; PFS, Piper Fatigue Scale; BFI, Brief Fatigue Inventory ;FACIT-F, Functional Assessment of Chronic Illness Therapy of Fatigue; FAQ, Fatigue Assessment Questionnaire; FACT-F, Functional Assessment of Cancer Therapy-Fatigue;
SCFS, Schwartz Cancer Fatigue Scale; QLQ-C30,European Organization for Research and Treatment of Cancer Quality of Life Questionnaire;
FACT-An, Fatigue Assessment Questionnaire-Anemia- 52 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

他

メ ン ト エ ク サ サ イ ズ の Nia exercise 3 2 ) が あ っ

２．運動介入の実際
運動介入の理論的背景が記載されている論文は 5 件で，ロイ適応モデル

村上美華

た．

32)， バ ン デ ュ ー

ラ の 社 会 的 学 習 理 論 2 1 ) , 3 5 ) ，行 動 変 容 モ デ ル 2 2 ) ， ３ ． 運 動 介 入 に よ る 成 果
計 画 的 行 動 理 論 23)で あ っ た ． 運 動 の 種 類 は ，運動介入による倦怠感への影響を測定する

有 酸 素 運 動 （ AE： aerobic exercise）， 筋 抵 抗

指 標 に は ， Multidimensional

運 動（ RE：resistance exercise）お よ び そ れ ら

Inventory（ MFI），Piper Fatigue Scale（ PFS），

を 組 み 合 わ せ た も の ，ヨ ガ ，Nia exercise が み

Brief Fatigue Inventory（ BFI）， Functional

られた．方法は，グループ介入が 4 件，個別

Assessment of Chronic Illness Therapy of介 入 が 17 件 (う ち 1 件 は グ ル ー プ 介 入 へ の 参Fatigue（ FACIT-F）等 が 使 用 さ れ て い た ．評

Fatigue

加 を 推 奨 )で あ り ，在 宅 運 動 療 法（ home-based） 価 の 時 期 は ， 介 入 前 を ベ ー ス ラ イ ン （ T0） とが 8 件 ， 監 視 下 運 動 療 法 （ supervised） 9 件 ， し て ， プ ロ グ ラ ム 終 了 時 の み が 9 研 究 ， プ ロ
そ れ ら の 複 合 （ supervised＋ home-based） がグラム中と終了時が 5 研究，プログラム終了

4 件 で あ っ た ．在 宅 運 動 療 法 で は ，介 入 期 間 中 ， 時 と 終 了 後 の フ ォ ロ ー ア ッ プ が 5 研 究 ， プ ロ
運動内容の指導とともに運動に対する意欲のグラム中と終了時及び終了後のフォローアッ

維 持 ， 有 害 事 象 （ adverse event） の 把 握 な ど

プが 2 研究であった．フォローアップの時期を目的として電話によるカウンセリングも実は 6 か月が多かった．

施 さ れ て い た 20),31),34),36)．

運動介入後に倦怠感への効果を認めたのは，介 入 期 間 は 5 週 間 か ら 8 カ 月 で あ り ，12 週

16 研 究（ 監 視 下 運 動 療 法 8，在 宅 運 動 療 法 5，

間 が 最 も 多 く ， 治 療 開 始 時 や 治 療 開 始 後 1～ 2

複 合 3）で あ り ，対 照 群 と の 差 が な い な ど 5 つ

週間以内の早期に開始されていた．運動の頻の研究では効果を認めなかったとしている．

度 は ，監 視 下 運 動 療 法 で は 週 2～ 3 回 ，在 宅 運

また，倦怠感のうち身体的倦怠感への効果は

動療法は週 3 日以上に設定されていた．

あったが精神的倦怠感や認知的倦怠感は対照

筋抵抗運動は，複数のトレーニングマシン

群との差はないとする報告21),26),29)も 見 ら れを使用した監視下運動療法が中心だが，トレた．運動介入後に倦怠感への効果を認めた研ーニングバンドを用いた在宅での筋力トレー

究のうち，プログラム終了後にフォローアッ

ニングも実施されていた．運動強度は中強度

プ 評 価 を 実 施 し て い る も の で は ，運 動 群 ，対 照が 多 く ，最 大 拳 上 重 量（ 1RM ：one repetition

群ともにベースラインの倦怠感に戻り群間差

maximum） の 60～ 80%， 10 回 前 後 の 反 復 運を 認 め な い と す る 報 告 2 1 ) , 2 2 ) , 3 4 ) ，対 照 群 と 比 較

動 2～ 3 セ ッ ト に 設 定 さ れ て お り ，強 度 を 漸 増してプログラム終了後も効果を維持しているする研究も見られた．

と す る 報 告 28),35)が あ っ た ．
ま た ，運 動 介 入 の 成 果 と し て ，体 力 ，QOL や有酸素運動は，トレッドミルやエルゴメー

タ を 使 用 し た 運 動 や ，ウ ォ ー キ ン グ で あ っ た ． 抑 う つ 状 態 が 倦 怠 感 と 合 わ せ て 評 価 さ れ て い
運 動 強 度 は 最 大 心 拍 数（ Maximum heart rate） た ．
40～ 80％ の 間 （ 低 ～ 中 強 度 ） に 設 定 さ れ て お

体 力 の 評 価 に は ，有 酸 素 持 久 力（ 最 大 酸 素 摂

り ，強 度 を 漸 増 す る も の も あ っ た ．ま た ，主 観

取 量：VO 2 m a x ）や 筋 力 等 が 指 標 と し て 用 い ら れ

的 運 動 強 度 （ RPE ： Ratings of perceivedていた．補助化学療法期間中の中強度の有酸

exertion ） は 12～ 16 で あ っ た ． 運 動 時 間 は

素 運 動 ，筋 抵 抗 運 動 ，通 常 ケ ア を 比 較 し た 研 究

主 に 20～ 30 分 で あ る が ，強 度 と 同 様 に 段 階 的

で は ，筋 力 は 筋 抵 抗 運 動 ，有 酸 素 持 久 力 は 有 酸に 延 ば す 研 究 も 見 ら れ た ．他 に ，グ ル ー プ を 対

素 運 動 が 最 も 向 上 し た と 報 告 さ れ て い る 4 0 ）．

象 と し た ヨ ガ 2 8 ) , 3 0 ) ， DVD を 使 用 し た ム ー ブ

同 一 レ ジ メ ン（ 3FEC100，3Taxotere）の 補 助- 53 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

村上美華

他

化学療法を受ける患者を対象とした，有酸素動による活動量の増加が身体機能の維持につ運動と筋抵抗運動の組み合わせによる在宅運

ながり，倦怠感の悪化を防いでいたと思われ動療法では，通常ケア群に比べ運動群は最大

た ．運 動 強 度 は ，筋 抵 抗 運 動 で は 中 強 度（ 最 大2 0 ）． し か し な

拳 上 重 量 の 60－ 80％ ）， 有 酸 素 運 動 で は 低 ～が ら ，体 力 へ の 効 果 が 認 め ら れ る 一 方 ，倦 怠 感

中 強 度 （ 最 大 心 拍 数 の 40－ 80％ 程 度 ） で ， 患

においては運動群と対象群の間で群間差はな

者の身体機能に合わせて個別に設定されておか っ た と 報 告 さ れ て い る 20),40)．

り，負荷を段階的に増加させる研究も散見さ

酸素摂取量が向上したとされる

QOL は ，Functional Assessment of Cancer

れた．強度や時間といった運動負荷が強すぎ

Therapy － Breast （ FACT-B ）， European

る と 倦 怠 感 が 増 強 す る と い っ た U-sharp 現 象

Organization for Research and Treatment ofに つ い て の 報 告 も あ り 4 1 ) , 4 2 ) ，化 学 療 法 や 放 射

Cancer Quality of Life Questionnaire C30

線療法では時期により症状や体調の変化は大（ QLQ-C30） 等 を 用 い て 評 価 さ れ て い た ． 補

き い ．そ の た め ，運 動 中 の 心 拍 数 の モ ニ タ リ ン

助化学療法，放射線療法を受ける患者を対象

グや主観的運動強度を確認しながら強度を調とした，有酸素運動と筋抵抗運動を組み合わ整することが，倦怠感の改善を導く上で重要せた 8 か月に渡る在宅運動療法では，対面でと考える．

の 指 導 ，電 話 に よ る 指 導 の ど ち ら も ，通 常 ケ ア

一 方 で ，通 常 ケ ア と の 差 が な い な ど ，運 動 介に 比 べ て 倦 怠 感 が 軽 減 し ， QOL の 向 上 が 認 め入による倦怠感への効果が認められなかった34)． ま た ， 治 療 後 早 期 の 復 職 率 が研 究 も あ る ．そ の 要 因 と し て ，研 究 対 象 者 数 が22) ， 役 割 機 能 や 社 会 機 能 が 良 好 で あ る

少ない，対照群に活動レベルが極めて高い人

られている
高い

26),29)と の 報 告 も あ っ た ．

が含まれたなど群間の属性が同質ではないと

抑 う つ 状 態 へ の 効 果 は ， Center for
Epidemiologic

StudiesScale

るといった通常ケア群への介入のバイアスがand指摘されている．乳がん患者は健康に有益なDepression（ HADS）に よ り 評 価 さ れ て お り ，療養法を取り入れたいとの思いがあり，介入

補 助 化 学 療 法 2 ク ー ル 目 よ り 12 週 間 の 在 宅

群からの情報提供により対照群の運動量が増（ CES-D ） や

Depression

いった研究デザインの問題や，活動を推奨す

HospitalAnxiety

ウォーキングの効果を検証した研究では，通加するといった汚染の問題も報告されており常ケアに比べて自尊感情および活動レベルの45)， そ れ ら を 考 慮 し た 研 究 デ ザ イ ン の 設 計 が

向 上 ，倦 怠 感 の 軽 減 を 認 め た が ，抑 う つ 状 態 に課題といえる．

23)． 補 助 放 射

介 入 期 間 で は ，治 療 早 期 に 介 入 を 開 始 し ，治

線療法中の患者に対する，グループ療法によ療 期 間 中 （ 化 学 療 法 12 週 間 ～ 24 週 間 ， 放 射る筋抵抗運動と筋弛緩リラクゼーションの比線 療 法 5～ 6 週 間 ）継 続 し て い る も の が 多 か っ較においても，両グループとも介入前後のた ．乳 癌 は ，手 術 療 法 を 軸 に ，放 射 線 療 法 ，分CES-D 得 点 に 変 化 は な か っ た と し て い る

子 病 型 に 合 わ せ た 薬 物 療 法（ ホ ル モ ン 療 法 ，化

差はなかったと報告されている

29)．

介入による有害事象の報告はなかった．

学 療 法 ，分 子 標 的 治 療 ）に よ る 集 学 的 治 療 が 行
われ，補助療法期間が他の癌腫に比べて長い

IV. 考 察ことが特徴である．治療後数年を経ても倦怠
感 が 持 続 し て い る 患 者 が 存 在 し 4 3 ) , 4 4 ) ，治 療 中

補助化学療法，補助放射線療法を受ける乳の倦怠感が強い患者ほどその傾向にあるとさがん患者を対象に実施された運動介入においれ る こ と か ら 44)， 治 療 期 に あ る 乳 が ん 患 者 のて，多くは介入後に倦怠感の改善が見られて倦怠感を早期からマネジメントする必要性は

お り ，有 酸 素 持 久 力 や 筋 力 の 向 上 に 加 え て ，運極 め て 高 い と い え る ．ま た ，運 動 プ ロ グ ラ ム の- 54 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

村上美華

他

V. お わ り に長期的な効果については，有酸素運動と筋抵抗運動を組み合わせた介入を実施し，プログ
ラム終了後 6 カ月に評価を行った研究

補助化学療法／放射線療法を受ける乳がん

2 0 ) , 2 2 ) , 3 1 ) も あ る が ，対 照 群 と の 群 間 差 は 認 め ら

患者の倦怠感に対する運動の効果についてのれておらず，長期的な効果については今後更文献レビューを行った結果，運動による有酸なる検証が必要と考える．

素 持 久 力 や 筋 力 の 向 上 ，活 動 量 の 増 加 が ，身 体運動の種類では，筋力および筋持久力効果

機能を維持し倦怠感の改善につながっていた．

が同時に得られることから，筋抵抗運動と有そのため，治療開始早期からの筋力トレーニ

酸素運動を組み合わせたプログラムが多かっ

ングを含めた運動プログラムが，身体的な倦

た ．一 方 ，有 酸 素 運 動 の み で も 倦 怠 感 へ の 効 果

怠 感 を 緩 和 す る 上 で 有 用 と 考 え る ．ま た ，精 神は認められており，通常ケアに比べて治療後的な倦怠感を緩和するために，ストレスマネ

早期の復職率が筋抵抗運動と同等に高いこと

ジメントや生活調整を支援するようなプログが示されている22)． 筋 抵 抗 運 動 に 比 べ ， 在 宅

ラムが合わせて必要と考える．

で出来るウォーキングなどの有酸素運動は生活に取り入れやすいといった特徴を持つ．ま

本研究は，公益信託山路ふみ子専門看護教育

た，在宅ウォーキングプログラムにより自尊研究助成基金より助成を受け行った研究の一

感情が高まり活動レベルが向上するといった部である．

結果が示されている

23)よ う に ， 患 者 の セ ル フ

参考文献

ケア能力を高める意味でも有用であると考える ．同 時 に ，在 宅 運 動 療 法 で は ，定 期 的 な 面 接や電話によるサポートがアドヒアランスの維

1)

Holley, S.: Cancer-related fatigue: Suffering a different fatigue. Cancer Practice.

持において不可欠と思われる．

8(2):

今回分析対象となった研究では，抑うつ状態への効果を認めなかったとするものが多か

2)87-95, 2000.

Glaus, A., et al: A qualitative study to

っ た ．同 様 に ，情 緒 的 ，認 知 的 倦 怠 感 は 通 常 ケ

explore the concept of fatigue/tiredness in

ア と の 差 を 認 め な い と す る 報 告 も あ り ，心 理・cancer patients and in healthy individuals.

社会的側面に対する運動の効果は限定的であSupportive Care in Cancer. 4(2): 82-96,

る と 解 釈 で き る ．乳 が ん の 診 断 か ら 手 術 ，補 助

1996.

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楠葉洋子, 他: 外来化学療法を受けてい下したり，症状への対処など新たなセルフケるがん患者の気がかりとそのサポート,

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ん 看 護 学 会 誌 , 23(1): 53-60, 2009.

ようなプログラムが合わせて必要と考える．

5)

武居明美, 他: 外来化学療法における副本 文 献 レ ビ ュ ー は ，対 象 年 を 直 近 10 年 間 に作用症状の特徴に基づく看護支援の検討

限定していること，英語で公表された論文に～副作用症状の自己記録ノートの分析,

限定していることが限界といえる．

群 馬 保 健 学 紀 要 , 29: 11-20, 2008.
6)

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treated with primary radiotherapy for breast- 55 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）7)

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9)

他

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8)

村上美華

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倦怠感のとらえ方, 取

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- 56 -

熊本大学医学部保健学科紀要第 14 号（2018）

村上美華

他

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- 58 -

村上美華

他

熊本大学医学部保健学科紀要

第14号（通巻26号）
平成30年３月31日 発行
編集・発行
発 行 所

熊本大学医学部保健学科
広報・紀要委員会
熊本大学医学部保健学科
熊本市中央区九品寺４丁目24番１号
電話（096）344-2111

BULLETINOF
KUMAMOTO UNIVERSITYSCHOOL OF HEALTH SCIENCES
THE 14th ISSUE (2018)
CONTENTS
Reviews
Function of TRAF3 in B cells----------- Kano Tanabe, et al.

---1

Carcinogenesis of endometriosis-related ovarian neoplasm----------- Aoi Tokuda, et al.

--- 11The origin and carcinogenesis of ovarian carcinoma------------ Masafumi Yoshimoto, et al. --- 22

Original articles
Fundamental Study for Clinical Application of Systemic Amyloid Imaging Probe 18F-EFSB----------- Ryoma Suzuki, et al.

---

33

---

42

---

48

Study of 125I-EISB for Detecting Systematic Amyloidosis~Evaluation for optimal synthesis time and stability of 125I-EISB~----------- Koki Kashiwa, et al.

Material
A literature review of exercise for fatigue in breast cancer patients
undergoing adjuvant chemotherapy or radiotherapy----------- Mika Murakami, et al.

KUMAMOTO UNIVERSITY SCHOOL OF HEALTH SCIENCES